皮革纤维粉碎机活动锤毕业设计说明书.docx
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皮革纤维粉碎机活动锤毕业设计说明书
皮革纤维粉碎机(活动锤)
摘要
皮革工业是我国轻工业的支柱产业,皮革制品是人们喜爱的生活用品。
皮革在加工过程中要产生大量废弃的皮块,废旧的皮革制品(例如皮鞋)上也有大量皮革材料,这些废弃的皮革弃之会造成环境污染,若加以利用,既可变废为宝,节约资源,同时减少对环境的污染。
皮革纤维粉碎机是采用国内外的高科技先进技术最新研制的一种新型皮革制粉设备。
主要用于粉碎皮革及人造皮革,不属别类的皮革及人造皮革制品,毛皮,箱子及旅行袋等;它是生产再生皮和明胶的必备工序。
皮革粉碎机外型美观,坚固耐用,产量高,比传统的粉碎机效率提高了50%以上,是目前任何粉碎设备都无法替代的理想制粉设备。
锤式粉碎机主要是靠冲击作用来破碎物料的。
经高速转动的锤体与物料碰撞面破碎物料,它具有结构简单,破碎比大,生产效率高等特点。
此外,锤式粉碎机因生产能力大,粉碎比大,管理方便,电耗低,制造简单等特点。
因此,本课题旨在设计一种可将废弃的皮革纤维打散的机器,机器初定采用旋转飞锤击打的原理。
该课题的进行对国内皮革粉碎机械设备研发,能够提供一种思路,对生产有一定的指导和实际意义。
关键词:
皮革粉碎机,锤片式,设计计算
Leather fibermill (activehammer)
Abstract
LeatherindustryisthepillarindustryofChina'slightindustry,leatherisafavoritehouseholditems.Leatherintheprocesstogeneratealotofwasteofleatherpieces,therearealotofleathermaterialsusedinleatherproducts(suchasshoes),theseabandonedleatherabandonedcauseenvironmentalpollution,ifutilized,eitherturningwasteintotreasure,saveresources,whilereducingenvironmentalpollution.
Leatherfibermillisusinganewhigh-techleathermillingequipmentadvancedtechnologyathomeandabroadthelatestdevelopment.Mainlyusedforcrushingleatherandartificialleather,notincludedinotherclassesleatherandartificialleatherproducts,skins,trunksandtravelingbags,etc.;itistheproductionofrecycledleatherandgelatinessentialprocesses.Leathermillappearance,durable,highyield,moreefficientthanthetraditionalmillbymorethan50%,whichiscurrentlycrushingequipmentcansubstituteanyidealmillingequipment.
Hammermilltorelymainlyontheimpactoftheroleofbrokenmaterial.Byhigh-speedrotationofthehammerandcrushedmaterialimpactsurfacematerial,ithasasimplestructure,largecrushingratio,highproductionefficiency.Inaddition,hammermillduetoproductioncapacity,crushingratio,easymanagement,lowpowerconsumption,manufacturingandsimple.
Therefore,thisstudyaimedtodesignawasteofleatherfiberscanbreakupthemachine,themachineusestheprincipleofrotationofaninitialFlyweightsmitten.Thetopicwillbeonthedomesticleathercrushingmachineryandequipmentresearchanddevelopment,canprovideanideaoftheproductionofcertainguidanceandpracticalsignificance.
Keywords:
Leathergrinder,hammer,designcalculations.
目录
摘要III
AbstractIV
1绪论1
1.1课题的来源1
1.2课题的意义1
1.3皮革粉碎技术的起源与发展2
1.3.1皮革粉碎机的国内研究现状2
1.3.2皮革粉碎机的研究发展趋势3
1.4课题研究的主要内容4
1.4.1皮革粉碎机的性能参数5
2设备方案设计与总体设计6
2.1本次设计的特点6
2.2皮革粉碎机设备的方案选择6
2.2.1皮革粉碎机的动力选择7
2.2.2皮革粉碎机的机壳选择7
2.2.3皮革粉碎机的转子结构方案7
2.2.4皮革粉碎机的筛板及其它部件的确定7
2.2.5皮革粉碎机的安全保护装置的确定8
2.2.6皮革粉碎机的传动系统的确定8
2.3皮革粉碎机设备的方案评价8
3设计计算和校核9
3.1皮革粉碎机电机功率的计算和校核9
3.2带轮的计算与校核11
3.2.1确定Pc的11
3.2.1选择V带型号11
3.2.2带轮基准直径与带速验算11
3.2.3确定带长
和中心矩a11
3.2.3确定V带根数Z12
3.2.4确定单根V带预紧力
12
3.2.5确定计算V带对轴的压力Q
12
3.2.6V带轮的结构设计12
3.3齿轮的计算与校核13
3.3.1齿轮材料选择与热处理13
3.3.2确定材料许用接触应力14
3.3.3根据设计准则的齿面接触疲劳强度设计14
3.3.4几何尺寸计算15
3.3.5校核齿根弯曲疲劳强度15
3.3.6校核齿根弯曲疲劳强度16
3.3.7齿轮精度等级选择16
3.4大齿轮轴设计计算与校核17
3.4.1大轴材料选择与热处理17
3.4.2估计轴的最小直径17
3.4.3定轴的各段直径17
3.4.4定轴的各段长度17
3.4.5大齿轮的受力计算18
3.4.6求支反力18
3.4.7轴的强度计算19
3.5小齿轮轴的设计计算与校核21
3.5.1小齿轮选材21
3.5.2确定轴的各段参数22
3.5.3大齿轮的受力计算22
3.5.4按扭转和弯曲组合变形强度条件进行校核23
3.6锤柄、楔铁、锤头的选材24
3.6.1锤柄的选材及设计24
3.6.2楔铁的作用24
3.6.3锤头的选材及设计25
3.7销轴的选材及设计26
3.7.1销轴的选材26
3.7.2销轴预紧力的计算27
3.7.3销轴螺纹连接的防松29
3.7.4销轴表面的粗糙度29
4皮革纤维粉碎机的安装与维护30
结论31
参考文献33
致谢34
附录35
附录图1XX35
附录图2XX35
附录图3XX35
附录图4XX35
附录图5XX35
附录图6XX35
附录图7XX35
1绪论
1.1课题的来源
随着人们生活水平不断提高,皮革制品的使用范围越来越广、使用数量逐年增加。
每年在生产过程中产生的废革渣以及因破损、款式陈旧等原因而废弃的各类皮革制品数量惊人。
大量的废旧皮革如果不能得到有效的回收和利用,既污染环境,又造成资源的巨大浪费,因此对废旧皮革的回收与利用引起全社会的高度重视。
1.2课题的意义
皮革工业是我国轻工业的支柱产业,皮革制品是人们喜爱的生活用品。
皮革在加工过程中要产生大量废弃的皮块,废旧的皮革制品(例如皮鞋)上也有大量皮革材料,这些废弃的皮革弃之会造成环境污染,若加以利用,既可变废为宝,节约资源,同时减少对环境的污染。
再生皮革就是利用制革废料和皮具加工过程中产生的边角碎料,回收后加工成高附加值的产品,是皮具、皮鞋、家具等皮革相关制成品中普遍使用的辅助材料。
再生皮革是利用制革废料和皮具加工过程中产生的边角碎料,回收后加工成高附加值的产品,是皮具、皮鞋、家具等皮革相关制成品中普遍使用的辅助材料。
作为中间夹层,再生皮革(皮糠纸)以其无与伦比的质感、弹性、坚韧性、抗湿能力和加工适应性取代纸板;作为面料,再生皮革经过压花、印花和PU复合等工序可以呈现各种表现效果,广泛应用于皮具、家具、书本封面等制作场合。
据不完全统计,我国目前每年需从国外进口8400多吨的再生皮革,再生皮优良的性能不仅是优质皮具出口加工厂的选择也正被越来越多的重视质量的国内皮具生产厂家认识和接受,据不完全统计我国目前每月进口的再生皮在50多个货柜以上,约700多吨,并且这个进口数字随着我国皮具加工水平的迅速提高正在不断上升已经造成供不应求的状态.
当前大多数是使用传统的粉碎机对其进行加工;而国外的加工机械也只是处于初级阶段。
虽然,目前市场上已经生产出几种立式和卧式无筛粉碎机,其中立式无筛粉碎机有:
AMC型无筛粉碎机、ZPS型微粉碎机和国产立式粉碎机;而卧式无筛粉碎机有:
日本生产的卧式多级微粉碎机、美国生产的卧式单级微粉碎机和卧式无筛双转子锤片粉碎机。
这些粉碎机虽有生产率高、能耗低、调节操作方便等优点,但由于各类型的粉碎机结构较为复杂,且采用多级电动机带动工作,使得成本较高且为微粉碎。
因此,本课题旨在设计一种可将废弃的皮革纤维打散的机器,机器初定采用旋转飞锤击打的原理。
该课题的进行对国内皮革粉碎机械设备研发,能够提供一种思路,对生产有一定的指导和实际意义。
1.3皮革粉碎技术的起源与发展
物料破碎是一个历史悠久的话题。
早在20世纪50年代艾利斯-查尔默斯公司就开始大规模研究破碎工作,60年代得出具有重大意义的结论。
随着研究的深入,人们熟知了高功率的破碎作业,可以用来改善能源效率和降低生产成本。
B. H.Bergstrom在研究单颗粒破碎时发现,在空气中一次破碎的碎片撞击金属板时 明显地产生二次破碎,一次破碎的碎片具有的动能占全部破碎能量的45%。
如能充分利用二 次 破碎能量,则可提高破碎效率。
也有人指出,较小的持续负荷比短时间的强大冲击更有希望 破碎物料。
我国胡景昆和徐小荷研究颗粒的粉碎时得出结论,静压粉碎效率为100%,单次冲 击效率在35%~40%左右。
为了节约能量,提高粉碎效率,应多用静压粉碎,少用冲击粉 碎。
Schonert研究表明,如果使大批脆性物料颗粒受到50MPa以 上的压力,就能够由“料层粉碎”节约出可观的能量。
目前“料层粉碎的理论”已为粉碎界 的公认,根据料层粉碎理论研制的新设备有美国诺德伯格公司的旋盘圆锥破碎机、俄 罗斯的惯性圆锥破碎机等。
多碎少磨的原则指导研制以料层粉碎原理的新型 破碎机是当前主要方向。
1996年第四届全国粉体工程学术会议上邓跃红、张智铁发表了《物 料粉碎分形行为的研究》一文,作者认为破碎理论的研究应归结为3个大的方 面:
强度理论的研究、破碎效果的评价、破碎功耗的研究。
长期以来,粉碎理论的研究主要 停留在经验应用和统计推测上,人们了解粉碎的规律尚不明确、不系统。
人们期待新理论的 出现会给破碎领域带来一次变革。
粉碎机,顾名思义就是利用外来力量,克服物料的内聚力,将大颗粒固体物料变为小颗粒甚至微粉粒的一种机械设备。
皮革粉碎机就是指能够使用外力是物料发生形变并分裂成更细小粒子的机器叫粉碎机。
主要用于粉碎皮革及人造皮革,不属别类的皮革及人造皮革制品,毛皮,箱子及旅行袋等;它是生产再生皮和明胶的必备工序。
皮革粉碎机外型美观,坚固耐用,产量高,比传统的粉碎机效率提高了50%以上,是目前任何粉碎设备都无法替代的理想制粉设备。
其中锤式皮革粉碎机主要是靠冲击作用来破碎皮革物料的。
经高速转动的锤体与物料碰撞面破碎物料,它具有结构简单,破碎比大,生产效率高等特点,有干、湿两种形式破碎。
1.3.1皮革粉碎机的国内研究现状
我国粉碎机的发展背景,一是西部大开发新10年规划以及灾后重建等将引发对粉碎机械的大量需求,随着国家继续扩大内需,基础设施建设步伐的加大,将带动了粉碎机械行业蓬勃发展。
二是基础设施建设已成为当前的首要任务之一,公路、铁路、水利、房产等民生工程建设,同时在基础设施建设过程中将产生大量的建筑垃圾。
粉碎机械在建筑垃圾再生利用过程中将发挥重大作用。
[4]
其中皮革粉碎机作为粉碎机械中的一种,在国内制革行业中占据越来越重要的地位。
目前我国市场上出现的超细粉碎机有:
气流磨、搅拌磨、高速冲击式机械超细粉碎机等[5]。
总结起来有以下几点特征:
a.国内与世界各国定型的机种处在同一水平线上,国外生产已定型的产品,我国基本都有;
b.某些机种比国外还有进步,如各种改进型雷蒙磨,上下都带粉碎(刀头)锤头的改进型ACM机,新型的多力场的GTM亿丰磨等;
c.由于我国总体上超细粉体技术研究与设备开发比先进国家晚许多,因而设备研制起步较晚,基础差,起点低,加上企业各方面因素,总体制造水平与国外比有差距;
d.国内设备没有统一标准(不论是行业的,还是国家的),生产企业给设备随意起名字,叫法不统一。
[3]
据了解,中国粉碎机的市场还有很大潜力,但真正有生命力的拳头产品还不多,还有待广大科研人员和制造商们的发明创造,研制出既能解决实际难题,又具有高效率的粉碎机,来添补中国乃至全世界的技术空白。
1.3.2皮革粉碎机的研究发展趋势
未来非金属矿物原料或材料总的发展趋势是高纯、超细和功能化。
以高纯超细非金属矿物深加工原料为龙头,综合开发利用各种非金属矿产。
虽然可以通过化学合成法制备高纯超细粉体,但由于成本过高,至今未能用于工业化生产。
获得超细粉体的主要手段仍然是机械粉碎方式,用机械方式制取超细粉体所依赖的超细粉碎与分级技术的难度不断增大,其研究深度永无止境。
超细粉碎技术是多方面技术的综合,其发展也有赖于相关技术的进步,如高硬高韧耐磨构件的加工、高速轴承、亚微米级颗粒粒度分布测定等。
因此,超细粉碎技术的发展主要集中在以下几个方面:
(1)开发与超细粉碎设备相配套的精细分级设备及其它配套设备。
超细粉碎与分级设备相结合的闭路工艺,能提高生产效率,降低能耗,保证合格产品粒度。
可以说,大处理量、高精度分级设备是超细粉碎技术发展的关键。
要更多地从整个工艺系统的角度来进行研究与开发,在现有粉碎设备的基础上进行改善、配套和完善分级设备、产品输送设备等其它辅助工艺设备。
(2)提高效率,降低能耗,不断提高和改善超细粉碎设备。
超细粉碎技术的关键是设备,因此,首先要开发新型超细粉碎设备及其相应的分级设备,后者似乎更为迫切。
助磨剂和表面活性分散剂将应用于超细粉碎工艺中。
(3)设备与工艺研究开发一体化。
超细粉碎与分级设备必须适应具体物料特性和产品指标,规格型号多样化,而不存在对任何物料都是高效万能的超细粉碎与分级设备。
(4)开发多功能超细粉碎和表面改性设备。
比如将超细粉碎和干燥等工序结合、超细粉碎与表面改性相结合、机械力化学原理与超细粉碎技术相结合,可以扩大超细粉碎技术的应用范围。
借助于表面包覆、固态互溶现象,能制备一些具有独特性能的新材料。
(5)开发研究与超细粉碎技术相关粒度检测和控制技术。
超细粉碎的粒度检测和控制技术,是实现超细粉体工业化连续生产的重要条件之一。
粒度测试仪器与测定的控制技术,是与超细粉碎技术密切相关的,必须与这些领域的专家联合起来一起解决难题。
超细粉碎在朝着纳米级方向进军,与此相关的低污染耐磨材料和纳米级粉体的分散及评价将成为巨大的技术障碍,在这方面的研究将会受到重视。
现代工程技术将需要越来越多的高纯超细粉体,超细粉碎技术在高新技术研究开发中将起着越来越重要的作用。
高新技术产业与非金属矿物有着密切相关的联系,在未来非金属矿深加工技术开发和产业发展中要考虑高新技术及其产业的发展;现代非金属深加工技术与传统产业加工技术相互渗透,其发展必须考虑传统产业的技术改造和进步;为了更好地应用有限的非金属矿资源,必须考虑其综合利用问题。
[12]
皮革纤维粉碎机是采用国内外的高科技先进技术最新研制的一种新型皮革制粉设备。
主要用于粉碎皮革及人造皮革,不属别类的皮革及人造皮革制品,毛皮,箱子及旅行袋等;它是生产再生皮和明胶的必备工序。
皮革粉碎机外型美观,坚固耐用,产量高,比传统的粉碎机效率提高了50%以上,是目前任何粉碎设备都无法替代的理想制粉设备。
并综合国内外多种粉碎原理成功研制成集三种粉碎原理为一体的高效节能皮革粉碎机,该机带有细度分析器,是专门致力于轻体物料、纤维类物料、脆性物料、韧性物料等特种疑难粉碎的新型制粉设备。
[5]
1.4课题研究的主要内容
锤式粉碎机主要是靠冲击作用来破碎物料的。
经高速转动的锤体与物料碰撞面破碎物料,它具有结构简单,破碎比大,生产效率高等特点。
此外,锤式粉碎机因生产能力大,粉碎比大,管理方便,电耗低,制造简单等特点。
广泛用于制砖行业的页岩、煤研石等粉碎设备。
锤片是锤式粉碎机最主要的工作部件,也是易损件。
我国每年锤片耗用钢材数万吨以上。
提高锤片的使用寿命具有重要意义。
锤片的形状、尺寸、排列方法、线速度队粉碎效率有很大的影响。
基于此,本题目旨在设计一种可将废弃的皮革纤维打散的机器,机器初定采用旋转飞锤击打的原理。
1.4.1皮革粉碎机的性能参数
本次设计在数据方面有如下要求:
粉碎原理:
活动转锤锤击原理;
固定圆筒机壳:
φ600—800mm;
转锤工作速度:
链条传动,1000r/min;
机器工作高度:
800mm;
2设备方案设计与总体设计
2.1本次设计的特点
本次设计的皮革纤维粉碎机具有以下几个特点:
1)通过转子和传动结构的优化配置,它具有结构紧凑、体积小、工作平稳的特点。
2)进排料方便,提高了生产率,降低成本。
3)结构简单,操作维护方便,适合有于广大个体户或工厂使用。
4)破碎比大,生产效率高,且能适合多种物料的加工,具有广泛的适应性。
5)电机与主轴采用带连接,传动装置简单,降低了成本。
2.2皮革粉碎机设备的方案选择
该机包括进料部分、切碎部分、粉碎部分、排料部分、传动部分和机体六部分。
该机结合现有生产设备,国内外先进技术,根据设计指导思想,确定本机结构采用无筛的形式,其结构和工作原理较其他通用型粉碎机都大不相同,具有很大的创新性。
其具体结构布置如图
图2-1设备总体设计方案
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