无级变速螺旋给料器的设计开题报告

毕业设计（论文）开题报告
题目   无级变速螺旋给料器的设计

一、    选题的依据及意义：
螺旋给料器简称搅龙，是一种常用的没有挠性牵引构件的连续输送机械，利用工作构件即螺旋的旋转运动，使物料均匀向前输送，是现代化生产和物流运输不可缺少的重要机械设备之一。主要用来输送各种粮食、油料及其他物料，在输送过程中也可完成一些加工。它的特点是结构简单耐久，体积小而紧凑，操作管理方便，使用安全可靠，密闭性好，物料不易抛散，灰尘不易外扬；可以水平安装，也可以倾斜和垂直安装，转速可在很大范围内变化。其缺点是易使物料破碎，消耗功率比其他输送装置高50％～90％，要求给料均匀。尽管如此，由于它能够减轻工人繁重的体力劳动，提高劳动生产率，实现物料输送过程的机械化和自动化，目前，它仍是粮食和油脂工厂应用最广泛的物料输送器。
螺旋给料器种类很多，按其安装形式可分水平式、倾斜式和垂直式，结构基本相似。垂直螺旋输送器下面有水平送料器，上部出口处为了避免阻料而装有卸料板。螺旋方向有左旋和右旋，可根据物料所要求的输送方向来定。
随着现代化工业的不断发展，螺旋给料器已经成为国民经济各部门生产过程中的重要组成部分，正朝着长距离、大运量、高速度方向发展。而传统的机械设计方式主要是以经验、感性、静态手工式劳动为基础的设计方法，已经不能满足现在的设计要求了，必须采用现代化的设计方法来对给料器系统进行设计。 [资料来源：http://www.doc163.com]
现在，各界越来越重视对螺旋给料器的研究，国内外在这方面的的研究也很多，并有很多成功的例子。但是，我国在这方面的研究还很欠缺，和外国相比，有一定的差距，还有很大的发展空间。所以根据实际需要设计出能满足工程需要的同时，具有通用化的螺旋给料器，使其更实用，更经济，是未来的一个方向。此次的设计基于这样的思想，开始了对无极变速螺旋给料器的设计。
二．国内外研究概况及发展趋势(含文献综述)：
螺旋给料器的发展，分为有轴螺旋给料器和无轴螺旋给料器两种型式的发展过程。有轴螺旋给料器由螺杆，U型料槽，盖板，进，出料口和驱动装置组成，一般有水平式、倾斜式和垂直式三种。而无轴旋给料器则采用螺杆改为无轴螺旋，并在U型槽内装置有可换衬体，结构简单，物料由进料口输入经螺旋推动后由出料口输出，整个传输过程可在一个密封槽中进行。一般来讲，我们平常所指的螺旋给料器都指有轴型式的螺旋给料器。而对许多输送比较困难的物料，人们一直在寻求一种可靠的输送方法，而无轴螺旋给料器则是一种较好的解决方法。
螺旋给料器在我国研制较早，是一种重要又具有代表性的旋转类型的连续运输机械。在各种不同类型的连续运输机械中，应用螺旋给料器可以将物料在一定的输送线路上，从装载地点到卸载地点以恒定的或变化的速度进行输送，还可以形成连续的物流或脉动性的物流，即从最初的供料到最终的卸料之间可以形成一种物料的自动连续的输送。 [资料来源：http://Doc163.com]
螺旋给料器的种类很多，如有GX型螺旋给料器、LS型螺旋给料器、大倾角螺旋给料器、复式螺旋给料器、无轴螺旋给料器等等。
我国生产制造的螺旋给料器的类型较多。在“八五”期间，通过国家一条龙“日产万吨综采设备”项目的实施，螺旋给料器的技术水平有了很大提高，煤矿井下用大功率、长距离螺旋给料器的关键技术研究和新产品开发都取得了很大的进步。如大倾角长距离螺旋给料器成套设备、高产高效工作面顺槽可伸缩螺旋输送机等均填补了国内空白，并对螺旋给料器的减速关键技术及其主要元部件进行了理论研究和产品开发，研制成功了多种软起动和制动装置以及以PLC为核心的可编程电控装置，驱动系统采用调速型液力偶合器和行星齿轮减速器。
但是，我国螺旋给料器的主要性能与参数已不能满足高产高效矿井的需要，尤其是顺槽可伸缩螺旋给料器的关键元部件及其功能。而国外对这方面的研究比我国更具先进性。特别是关键核心技术上的差距，我们和国外的技术水平还存在一定的差距。如在自移机尾、高效储带与张紧装置等方面与外国存在很大的差距；在可靠性、寿命上、控制系统上等的差距。
螺旋给料器未来的发展方向：
1.大运量 、高速度、长使用寿命。高速度即意味着高生产率，减少单位时间生产成本.磨损是限制螺旋给料器寿命的主要原因，减少物料与螺旋之间的摩擦系数，增加螺旋轴的耐磨性，改善物料的性能，可以较大程度提高给料器的使用寿命。 [资料来源：http://doc163.com]
2.低能源消耗及降低能量消耗。螺旋给料器的能源绝大部分都消耗在摩擦损失上。因此降低能源消耗是研究和设计螺旋给料器急待解决的难题和发展方向。
3.智能化发展。未来的螺旋给料器应与电脑密切联系，适合程序控制、智能操作。物料的装卸、机器安装与维护都应能实现智能化管理。
4.空间可弯曲输送。为了克服水平和垂直螺旋给料器由于构造上的限制而只能直线输送物料的不足，近年来出现了可弯曲螺旋给料器，弹簧给料器等。另外其他各种给料器也应为了实现空间可弯曲输送研制新的机型。
5.组合复合化输送，向着大型化发展。使用螺旋给料器，结合各种连续给料器械，来完成复杂的物料输送。大型化包括大输送能力、单机长度和大输送倾角等几个方面。
6.扩大使用范围。目前，螺旋给料器的使用范围受到限制，要扩大其使用范围，研究能在高温、低温条件下有腐蚀性、放射性、易燃性物质的环境中工作的，以及能输送炽热易爆、易结团、粘性物料的螺旋给料器。
7.环保意识设计，减少污染，实现绿色设计的目标。传统的连续运输机械是敞开状态下输送物料的，在输送粉状、颗粒状物料时，物料散落飞扬，严重影响周围的环境，特别是在输送水泥、化肥、矿石、煤炭、谷物等粉末易飞扬物料时尤显严重。为了解决这个问题，人们应当提前研制多种形式的环保型给料器，而螺旋给料器对于解决这个难题，无疑具有很大的优势和发展空间。

三．研究内容及实验方案：
研究内容为：
1．产量：0.6～10吨/时；
2．螺旋给料器直径：300mm；
3. 螺旋给料器长度：2600 mm；
4．采用变频调速器或调速电机实现无极变速；
5．电机功率：1.5kW。
实验方案：
根据所给的原始资料，查找相关书籍，在网上查找相关资料，了解螺旋给料器的原理，组成部分等，确定所要设计的螺旋给料器的机型，要运送的物料等（经过查找资料，分析过后，在煤碳方面螺旋给料器与国外的还有一定的差距，所以此次设计输送的物料定为煤粉，设计的给料器为LS型螺旋给料器），找到相关的参考参数、资料，计算所需要的各种参数值，比如螺旋轴的设计计算，螺旋给料器的外形尺寸计算，驱动装置的选择，轴承的选择，进出料口装置的选择计算等。根据计算的值进行组合、优化，结合CAD，UG，仿真设计等软件进行设计，看能否达到工程需要的要求，如果满足，则进行螺旋给料器各部分零件和装配图的绘制，然后编写产品说明书。如果没有满足，则进行进一步的设计，优化，直到满足工程要求。
四．目标、主要特色及工作进度
螺旋给料器作为冶金、建材、化工、粮食及机械加工等部门广泛应用的一种连续输送设备，其结构简单、横截面尺寸小、密封性好、可以中间多点装料和卸料、操作安全方面及制造成本低等优点使其拥有广泛的应用。
虽然螺旋给料器在各方面领域的应用都很广泛，但是煤炭运送方面还是存在不足，为了不断更新、优化螺旋给料器的研究，让螺旋给料器的发展更适应快速发展的生产。此课题就是根据所给设计任务要求，设计一个无极变速螺旋给料器，经过查找资料，分析，设计的是LS型螺旋给料器，输送的物料为煤粉。所设计的螺旋给料器不但要满足工程生产中的需求，又能减轻工人们繁重的体力劳动，提高劳动生产率，实现物料输送过程的机械化和自动化生产。
其特色是：设备结构简单 、横截面尺寸小、密封性好、工作可靠、制造成本低，输送方向可逆向，也可同时向相反两个方向输送。能实现无极调速，根据工作需求可调节物料的流量，实现加速、减速或匀速输送。
工作进度：
1．查阅文献、英文资料翻译；                              2周
2．撰写开题报告；                                        1周

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3. 设计并绘制无极变速螺旋给料器的设计装配图               5周
4．绘制主要零件图若干张；                                4周
5．编写设计计算说明书（毕业论文）一份                    3周
6.  毕业设计审查、毕业答辩；                             1.5周
五．参考文献
[1]濮良贵.纪名刚主编.机械设计.第七版.北京：高等教育出版社，2001
[2]金国淼等.输送机械设计选用手册（上、下）.北京：化学工业出版社，2002.7
[3]徐灏主编.机械设计手册.北京：机械工业出版社，1995.12
[4]李克永.化工机械手册.天津：天津大学出版社，1991.5

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[5]李方国.变频器自动化工程实践.北京：电子工业出版社,2007
[6]廖念钊等.互换性与技术测量.北京：中国计量出版社,2006
[7]李克永.化工机械手册. 天津: 天津大学出版社，1991.5
[8]洪致育.林良明.连续运输机 北京:机械工业出版社，1981
[9] 孙桓等.机械原理.北京：高等教育出版社，2001
[10]《运输机械设计选用手册》编委会.运输机械设计选用手册.北京：化学工业出版社，1999
[11]《机械设计手册》编委会编著.机械设计手册：单行本.4版.北京：机械工业出版社，2007.7

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