机械毕业设计901基于SolidWorks的食品提升机设计.docx

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机械毕业设计901基于SolidWorks的食品提升机设计

基于SolidWorks的食品提升机设计

[摘要]波状挡边带式输送机在运行时不存在物料的内、外摩擦阻力，许用输送倾角大，具有能耗小，运行平稳、噪声小，占地面积小等优点，已广泛应用于冶金、矿山、港口、粮食和化工等多个领域。

本次采用波状挡边带技术，设计的糖果提升机输送量为3200块/h，棉帆布挡边带带宽为300mm，横隔板高度为75mm，间距为100mm，根据JBT8908—1999，选用改向滚简直径200mm，压带轮直径200mm，其长度均为350mm；托辊直径90mm，长度为320mm；设计了Φ160mm的五星轮支撑装置用来支撑提升机水平段下分支，提升机整体布置形式为“S”型。

该提升机可以组装在食品生产线中，在-25~40℃下用于提升糖果，并可以根据需求调整机架高度。

据此设计可用于不同承载对象的其它类食品提升机，降低机器设计难度，具有广泛的应用前景。

[关键词]装置设计；波状挡边带；食品提升机；输送机

TheDesignofFoodHoistBaseonSolidWorks

Author:

ShengJiliang

[Abstract]Thereisn’tinternalandexternalfrictionresistanceofmaterialswhenbeltconveyorwithcorrugatedwallisintherun-time.Butthereisabigallowabletransmissionangle,sothemachinehasvaryadvantagesthataresmallpowerconsumption,stableoperation,smallnoise,smallfootprint,etc.Walledbeltwasappliedtodesignafoodhoistingmachine.Themachinequarrydeliveredis3200piecesperhour.Thebelthasatotalwidthof300mm.Theheightofdiaphragmplateis75mmandthespacingis100mm.AccordingtoJBT8908-1999,the200mmdiameterturnaboutdrumandguidepulleywerechoseandbothwere350mmlong.A90mmdiametercarrierrollerwaschosethatitslengthis320mm,andafive-starwheeldevicewasdesignedtosupportthebelowbranchofthehorizontalintervalofthebelt.Thehoistcanbeassembledinthefoodproduction1ine.It’susedtoupgradethechocolateundertheminus25to40℃,andtheheightofrackcanbeadjustedaccordingtodemand.Thisdesigncanbeusedfortheothertypesoffoodhoistcarryingdifferentload-bearingobjects,andlowerthedifficultyofdesigningmachine.So,ithasawiderangeofapplications．

[KeyWords]Devicedesign;Walledbelt;HoistingMachine;Conveyor

第1章前言

食品提升皮带机是在带式输送机的基础上发展起来的。

食品提升皮带机与传统的的带式输送机一样是以胶带、钢带、钢纤维带、塑料带和化纤带等作为传送物料和牵引工作的输送机械。

与其他输送机械不同的显著特点是承载物料的输送带也是传递动力的牵引件。

1.1食品提升机的特点

（1）结构简单带式输送机的结构由传动滚筒、托辊、驱动装置、输送带等几大件组成，仅有十多种部件，并能进行标准化生产，可按需要进行组合装配，结构十分简单。

（2）输送物料范围广泛带式输送机的输送带具有抗磨、耐酸碱、耐油、阻燃等各种性能，并能耐高、低温，可按需要进行制造，因而能输送各种散料、快料、化学品、生孰料等食物品。

（3）运送量大运量可从每小时几公斤到几千吨，而且是连续不断运送，这是火车、汽车运输所不及的。

（4）运距长单机长度十几公里一条，在国外已经十分普及，中间无需任何转载点。

（5）对线路适应性强现代的带式输送机已经从槽型发展到圆管形，它可在水平及垂直面上转弯，打破了槽型带式输送机不能转弯的限制。

（6）装卸料十分方便带式输送机根据工艺流程需要，可在任何点上进行装、卸料管形带式输送机也是如此，还可以在回程段上装、卸料，进行反向运输。

可靠性高由于结构简单，运动部件自重轻，只要输送带并不被撕破，寿命可达十年之久，而金属结构部件，只要防锈好，几十年也不会坏。

（7）维护费用低带式输送机的磨损件仅为托辊和滚筒，输送带寿命长，自动化程度高，使用人员很少，平均每公里不到一人，消耗的机油和电力也少。

（8）能耗低、效率高由于运动部件自重轻，无效运量少，在所有连续式和非连续式运输中，带式输送机耗能最低、效率最高。

（9）维修费少带式输送机运动部件仅为托辊和滚筒，因食品较轻，输送带耐磨。

相比较之下，汽车等运输工具磨损部件要多的多，且更换磨损部件也较为频繁。

1.2食品提升机的应用

工业生产中，食品提升的装置已有多种，主要可分为斗式提升机和普通的带式输送机。

斗式提升机以垂直角度上升为主要功能，水平段需要另选平行输送带和进行过渡段的设计。

由带式输送机实现的提升装置具有输送物料种类广泛，动力消耗低等特点，特别是随着近年来新材料、新技术的发展，已广泛应用于冶金、矿山、港口、粮食和化工等多个领域[1]。

由于斗式提升机设备较笨重，适合重载物体的提升，且其内部链条与滑轨之间碰撞会产生很大的噪音，不利于环保，所以食品提升机作为散状物料输送装置，结合食品提升一般是轻载这一特点，选用皮带输送方式较优。

但是由于带式输送机受到物料与输送带的摩擦系数的限制，在结构设计时倾斜角度最大只能是18~20°。

为了能适合生产现场的特殊要求，提高输送机倾角的方法主要有采用深槽的托辊组装置、压带式输送装置和花纹带式输送带等。

此外，波状挡边带式输送机也是实现大倾角输送物料的重要形式，既可以节约占地面积，节省设备投资和土建费用，又能实现水平段和大倾角倾斜段的一体化设计（最大可达90°），运行平稳、噪音小、运行可靠，可靠度与通用皮带机系列相同，比斗式提升机可靠度要高；运行中不存在物料的内摩擦、外摩擦，因而能耗小；斜挡边带式的皮带机还可以在机头、机尾设置任意长度的水平输送段，便于与其它输送设备的衔接。

因此是生产线上提升糖果等块状物料的理想设备。

第2章食品提升机总体方案设计

2.1食品提升机设计任务书

2.1.1原始数据

（1）提升高度：

1500mm。

（2）输送量：

3200块/h。

（3）工步：

50步/min。

（4）输送角：

45°。

2.1.2设计要求

（1）提升机结构设计图、装配图、各主要零件图。

（2）输送机三维造型。

（3）设计计算说明书（一份）。

2.1.3技术要求

主要参数的确定：

（1）每走一工步：

1.2s。

（2）动停比：

1/3。

（3）每个挡板间距：

100mm。

（4）带速：

0.4m/s。

2.2方案设计

皮带机的设计是按照所结合的要求和条件，首先确定主要组成部分由驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、压辊、从动辊及机架等几大部分组成。

（1）驱动装置驱动装置是皮带机动力的来源，它主要由电动机、减速器、间歇机构组成。

（2）传动滚筒、从动辊根据设计的特殊要求，在设计中采用了同步带轮作为主动轮同步带轮与驱动装置相连，从而传递动力。

从转辊的选择也采服了同步带轮，同步带轮的传动比准确，而且可以根据带的型号、参数在市场中直接订购。

（3）改向滚筒、压辊改向滚筒是引导输送带改变方向的圆柱形筒。

压辊可以保证物料按带的输送方向输运食品。

改向滚筒和压辊的结构比较简单。

（4）机架机架是承受驱动装置、滚筒、托辊、输送带和物料的钢结构，可以承受冲击、拉伸、压缩和弯曲应力。

机架的结构比较零散，它需要考虑到安装位置的合理、布局的美观、节省材料、占城面积小、安装维修方便等要求，因此所设计的整个机架的结构都采用焊接或用螺栓连接，考虑到输送机的适用性，采用提升高度可调的结构，这样输送机不权可提升设计的要求高度，而且也可以提升不同的高度，但是还应根据所采用的同步带的型号，选择不同型号的同步带。

本次设计的食品提升皮带机是一种小型运输机械，其承载能力要求较小，设计结构紧凑。

根据设计要求，选用大倾角波状挡边带的输送结构设计。

2.3波状挡边带式输送机的特点

本次设计的食品提升皮带机是将波状挡边带式输送带机扩展到食品工业的一个具体应用，其工作原理和结构组成与带式输送机相似。

因此，像驱动装置、拉紧装置、改向滚筒、传动滚筒、中间机架、尾架、清扫装置、保护装置等部件，都可以与带式输送机的相应部件通用。

但因使用波状挡边输送带（见图2.1），所以有必要介绍下其与通用带式输送机主要不同点[2]：

图2.1波状挡边带

1—基带；2—波状挡边；3—横隔板

（1）因为该提升机采用波状挡边输送带，所以输送机的其他零部件（比如托辊和机架）的选择均与这一变化有关。

（2）由于输送带上面有横隔板，在加料时应采用相应的措施进行加料，以避免物料与挡板之间的撞击。

（3）当输送带的运行方向改变时需要设置必要的输送带导向装置，在凹曲线处（包括承载分支和回程分支）设置压带轮。

（4）在回程分支设置类似通用带式输送机限制输送带摆动的部件，一般可以应用立辊。

而当带体的重力较大时，需要考虑挡边或挡板的刚度，设置专用的托辊。

（5）由于输送带上有横隔板，必须用接触输送带内面的清扫器。

第3章食品提升机结构设计

该设计主要选用的部件包括波状挡边输送带、驱动装置、传动滚筒、改向滚筒、压带轮、托辊、拉紧装置、清扫装置、支架等。

其中支架为非标设计，其它各个部件依据选型手册进行设计。

3.1挡边带设计

一般的波状挡边输送带由基带、波状挡边和横隔板三部分组成。

波状挡边输送带根据基带、横隔板和波状挡边的组合形式分4种。

选用波状挡边输送带的组合形式取决于输送机的倾角和输送机的布置形式。

4种波状挡边输送带结构的区别是基带的边缘两侧有无空边，是否设置横隔板。

中间无横隔板只适用于小倾角或水平输送，中间有隔板适用于大倾角输送。

为了便于设置对输送带的支撑，本次设计的波状带的结构选用带有空边和横隔板的形式。

在选用波状带时，还应注意以下几个方面[2]：

（1）基带要具有良好的抗拉强度和一定的横向刚度；

（2）为减小波状带的横向变形，弥补其横向刚度的不足，应适当加大空边尺寸。

在波状挡边中嵌以织物加固层，可使其防断裂和耐挠曲；（3）二次硫化使波状挡边、横隔板与基带牢固粘合，粘合附着强度不得小于6N／mm。

要特别注意因二次硫化，局部受热产生收造成空边打折；（4）波状挡边与基带中心线的直线偏差在任意5mm长内最大为5mm。

要从严掌握空边宽度；（5）为保