简易手动制丸机什么价 [浅谈汽车散装机设计①]

　　摘 要:文章主要从机械设计和电气设计两方面介绍汽车散装机设计的关键环节及其优化,以最低的成本实现最佳的功能。　　关键词:机械设计 电气设计 优化　　中图分类号:TB47 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0094-01
　　1 技术背景及存在的问题
　　汽车散装机是用于将库内水泥输送到散装车灌并实现无粉尘卸料的专用设备。这种设备被广泛应用于有色冶金、水泥等诸多行业,使用非常频繁,有时因设计缺陷,故障率很高。比如上行中出现卡死现象甚至烧毁电动机,有的损坏了减速机,甚至造成安全事故。
　　2 汽车散装机的组成原理及设计
　　本设备由机架、卷扬装置、伸缩卸料装置、料位检测装置、除尘系统等组成,其中卷扬机装置中包含了电动机、减速机、滚筒装置,伸缩卸料装置包含了装车头、双层伸缩套管以及外层伸缩软管,工作时由卷扬装置带动伸缩卸料装置运动,料位检测装置可检测料满位置,与卸料系统联合控制,发出料满报警信号,关闭卸料阀门,达到自动控制装车过程的目的。汽车散装机设计包括机械设备和电气控制两部分,文中只对设计核心部分进行阐述。
　　2.1 机械设备设计
　　汽车散装机机架的设计应保证有足够的刚度,在设计中宜采用槽钢等型材,在制作中,焊缝要连续,焊后要打磨平整。可伸缩套筒的设计,应采取粗管在下,作为外套管。细管在上,与机架固定,细管上装有两处导向环,并保证200mm以上的间距,该间距与外套管的行程有关,行程大则间距适当放大,以防套管上行中出现卡死现象。导向环外沿要打磨光滑,不得有毛刺。外套管上端装有四件可拆卸的导向卡环,方便拆卸。为降低阻力,可在上述四件卡环和导向卡环上安装聚四氟乙烯,该材料具有耐磨,摩擦系数小等特点,使外套管上下运行阻力大幅度下降,运行平稳噪音低。理想的设计离不开设计优化,可以通过ANSYS等软件进行模拟计算,结合价值工程原理,进行优化。
　　伸缩卸料装置的设计不宜过重,因该件在卷扬机的牵引下上下运行,由功率、力、速度关系式P=F*V知,在速度一定的情况下,上下运行件越重,所需牵引功率也越大。上文所述聚四氟乙烯的应用,降低了套管间摩擦阻力、降低牵引功率,实现降本增效。
　　减速机电动机的选择对设备至关重要,在此类设计中,有两种方案:一种是能自锁的涡轮蜗杆减速机配普通电动机;另一种是斜齿轮减速机配带电磁抱闸的电动机。这两种方案各有优点,前一种结构简单但传动效率低,低于0.5,减速机噪音大,寿命短;后一种方案结构复杂效率高,约为0.95,减速机噪音低,寿命相对要长一些。减速机、电动机的选择关键在于功率计算和输出转速的确定,同时要考虑工作环境和工作制。其功率计算公式如下:
　　P*η=F*V*0.001,式中
　　η为电动机到运动终端部件的各个环节传动效率之积,包括联轴器、减速机齿轮、钢丝绳等,可查相关设计手册
　　P为功率,单位kW
　　F为上下运行部件的重量和运行阻力之和,单位N
　　V为上下运行部件的运行速度,单位m/s,这里的速度是变化的,下行时速度由快渐渐趋于慢,上行时则相反,计算功率时以快速为准。速度的确定要根据工艺具体要求来定。
　　输入功率的计算须严谨,不能凭借经验进行估算,减速机、电动机的功率太小,电动机因超负荷,线圈绕组过热容易烧毁,减速机在超负荷状态下工作,齿轮等磨损加快或出现断齿等现象,使用寿命大大缩短。减速机、电动机的功率选择太大,一方面增加成本,浪费资源,另一方面,当限位开关出现失灵,容易造成设备损坏甚至导致安全事故的发生
　　2.2 电气控制设计
　　汽车散装机电气控制因控制点较多,宜采用PLC进行控制。伸缩卸料装置在运行中离不开限位开关的控制,接近开关因对环境的适应能力较强,在类似设计中经常被采用。在电气控制设计中,热继电器的选择不容忽视,电动机在实际运行中,若设备出现不正常的情况或电路异常使电动机遇到过载,则电动机转速下降、绕组中的电流将增大,使电动机的绕组温度升高。若过载电流不大且过载的时间较短,电动机绕组不超过允许温升,这种过载是允许的。若过载时间长,过载电流大,绕组的温升会超过允许值,使电动机绕组老化,缩短电动机的使用寿命,严重时电动机绕组烧毁。热继电器利用电流的热效应原理,在出现电动机不能承受的过载时切断电动机电路,为电动机提供过载保护。热继电器类型和额定电流的选择:热继电器的额定电流应大于电动机额定电流,然后根据该额定电流来选择热继电器的型号。整定电流就是设定热继电器动作的电流,一般选额定电流的1～1.15倍,也可参见产品选型手册。
　　粉体料位检测用的料位计通常有阻旋式、射频导纳式等。在此设备中,使用微压开关、小风机、塑料管制作料位检测装置,在装料中,小风机启动,拥有一定压力的空气沿着塑料管,经检测探管排出,空气沿着三通管直通处排出阻力远远小于从侧管排出的阻力,因此在探管排风口处无障碍物时,微压开关处压力很小,随着粉体不断进入容器,当粉体达到一定高度接触或埋没探管排风端时,这里压力急速增加,排风阻力加大,三通管压力随之增加,拥有一定压力的气流流入微压开关,当此处压力值达到设定值时,微压开关常开或常闭触点动作,发出料满报警信号,关闭卸料阀,运行可靠。
　　本设备与其它卸料装置,收尘系统和控制系统配套使用。操作维护方便,除伸缩卸料软管作为易损件使用一定期限后需要更换外,其余部件均具有较长的使用寿命,具有卸料效率高,运行成本低等优特点。
　　3 结语
　　总之,在汽车散装机设计中,机械传动、电气控制、价值工程原理的运用,限位开关、微压开关等的准确选用等对设备安全、经济、可靠运行至关重要。本文是汽车散装机设计和实践经验的总结,在实际应用中具有良好的效果。
　　参考文献
　　[1] 机械设计手册编委会.机械设计手册(第1卷)[M].北京.机械工业出版社,2004(8).
　　[2] 机械设计手册编委会.机械设计手册(第5卷)[M].北京.机械工业出版社,2004(8).
　　[3] 孙志礼.机械设计[M].沈阳:东北大学出版社,2000(9).
　　[4] 王永华.现代电气控制及PLC应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2003(9).