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毕业设计(论文)题目:卧式螺旋卸料沉降离心机转鼓加工工艺

一、研究的背景和意义

本课题是以实践为主,理论与实践相结合的,通过对该轴类零件的设计与分析。 如材料毛坯、刀具、夹具、量具的选择。可以提高我们对零件图的分析能力,选择 经济高效的加工设备,制定符合工艺规程的设计方案。通过本次设计,可以提升自 己对数控加工原理及电气控制等理论水平。提高动手及工程绘图的能力,以及对 AUTOCAD、PRO/E 等制图软件的熟练掌握。

本次选题是卧式螺旋卸料沉降离心机转鼓加工工艺,选题原因是该型号离心机加 工工艺复杂,能更好的了解加工流程与制造方式。离心机主要由高转速的转鼓、与转 鼓转向相同且转速比转鼓略高或略低的螺旋和差速器等部件组成。当要分离的悬浮 液进入离心机转鼓后,高速旋转的转鼓产生强大的离心力把比液相密度大的固相颗 粒沉降到转鼓内壁,由于螺旋和转鼓的转速不同,二者存在有相对运动(即转速差), 利用螺旋和转鼓的相对运动把沉积在转鼓内壁的固相推向转鼓小端出口处排出,分 离后的清液从离心机另一端排出。差速器(齿轮箱)的作用是使转鼓和螺旋之间形 成一定的转速差。离心沉降是把固体和液体的混合物加在筒形(或锥形)转子中, 由于离心力的作用,固体在液体中沉降,沉降后的物料进一步受到离心力的挤压, 挤出其中水分,以达到固体和液体分离的目的。

离心沉降和重力下的沉降有区别: 重力沉降中,物料沉降的加速度,等于重力加速度,是个不变的数值;离心沉降中, 离心力取决于颗粒运动的回转半径,在角速度相等时,处在不同回转半径上的运动 颗粒,所受的离心力并不一样。早在 19 世纪离心机就在工业生产中取得了应用。起 先,离心机应用于牛奶分离、纺织品脱水和制糖厂结晶砂糖的脱水。目前,离心机 已广泛应用于化工、石油、冶金和水处理等众多领域。离心机的传动方式经历了从 手摇式到电动式、机械变速、油压气压为动力的机械变速直至当今的变频电机变速 的过程。耐磨技术的不断取得突破,如硬质合金、陶瓷的广泛应用,也推动着离心 机的应用领域快速拓展。

该离心机可用于二氧化钛(TiO2)分级处理行业。二氧化 钛为白色粉末,俗称钛白,常用作聚酯生产中的添加剂。经过多年的研究和技术改 进,生产的离心机不仅可用于低浓度 10%左右的二氧化钛处理,也适用于浓度高达25%的二氧化钛处理,这在国内外离心机中属于首创。目前,该离心机已在仪征化纤 投入了工业化生产。另外,该离心机还可用于高岭土、碳酸钙、硼润土、白瓷土、 珍珠粉以及珠光粉等的分级处理。固液分离的难题一直困扰着石油行业,如钻井泥 浆、油田的落地油泥、油气站的罐底油泥、炼油厂的罐底油泥以及三泥的分离等。 石油行业生产中产生的废水和废油往往含有一定量的原油,如果采用传统的过滤型 设备来处理,其滤布或滤带会因堵塞而无法实现再生,使用寿命非常短暂,造成后 续的运行费用很高。

此外,更换滤布很费工费时,因而无法保证设备的连续正常运 行。而采用离心机进行处理,由于其结构的特殊性,在与其他少量设备配套(旋流 器、振动筛、加热器等)的情况下即可轻松地实现连续、稳定运行。对脱水脱油的 渣相以加热的方式就可对原油进行回收,实现无害化处理。离心机及其辅助设备可 采用撬块模式予以安装,可在流动性较强的油田现场实现快速转移和快速生产。工 业生产过程中的废水处理,对于工业生产过程中产生的碱性或酸性废水,常采用加 酸性或碱性物质予以中和。

中和反应过程中产生的废水往往含有固形物,处理该类 废水时可添加适量的絮凝剂(PAM)或助凝剂(PAC),实现固液分离后,可获得中水 直接回用或使废水达到排放标准。目前,我国的离心分离行业尚处于快速发展阶段, 总体水平经过近 20 年的努力得到了很大的提高。随着国内基础工业的进步和发展, 人们对环保、能源以及装备品质的认识和重视,同时通过国外技术交流和合作以及 成套项目的引进、消化与吸收,促进了我国离心机分离技术的迅速发展。我国的卧 螺离心机已经基本形成了科研、设计和制造体系。在分离领域也有一些学术组织, 进行着基础理论与应用方面的研究,并取得了可喜的成果。浙江二手卧螺沉降式离心机价格

未来我国卧螺离心机的 发展方向,主要体现在以下几个方面:一是离心机朝着高速化方向发展。为了适应 不断提高的工艺要求,未来的离心机一个主要研究方向就是高速离心机。二是离心 机朝着大型化方向发展。离心机高参数化、大容量化是国内外离心机追求的一个目 标。三是离心机理论研究更加深入,包括离心机的参数选择和优化设计集成系统。 四是离心机技术参数不断提高,新机型不断问世。五是新材料不断地应用于离心机 行业。六是更加强化动态监测和自动化。许多先进的自控手段被引入,并对离心机 运行中的各项参数,如温度、流量、速度、振动和噪音等进行全方位的监测,通过 传感器将收集到的信息输入计算机进行处理,以便于及时了解各参数的变化,及时 采取相应的措施。七是各种组合机和专用新机型不断被开发出来。

二、文献综述

进入二十一世纪以来,随着我国现代工业的飞速发展,人们对机械制造的生产 需求也越来越高。为了满足社会发展需求,需要人们对机械制造工艺进行不断改进 和创新,同时这也是我国机械制造工艺发展的必然趋势。

1 我国现代机械制造工艺的发展现状:机械制造工艺的发展是展现一个国家综 合生产力的重要标志,在近几年的发展过程中,机械制造工艺中所应用的先进技术正在进行优化和改革。

1.1 自动化控制技术是最为常见的现代机械制造工艺,也是机械制造领域中不 可或缺的重要组成部分。其自动化控制功能主要表现在自动化加工制造、自动化加 工流水线以及自动化制造工程三个方面。例如,在机械制造的生产过程中,实施自 动化生产可以代替传统的人工生产力,有效减少了人力的使用量,同时也能够减少 由于人为因素造成的生产误差,在每个加工环节中都能够按照初始设定完成机械的 加工和制造,大大提高了加工制造的精准性,最终形成自动化性质的生产流水线。 然而,在市场需求不断变化的作用下,我国现阶段所应用的自动化控制技术已经难 以满足市场需求,对机械制造工艺发展产生了局限性,因此,为了实现我国现代机 械制造工艺的可持续发展,对其工艺技术的改进和创新是其必然的发展趋势。

1.2 激光技术是现代机械制造工艺中被人们应用最为广泛的工艺技术,其主要包 含激光热处理、快速成型技术等。激光技术的应用目的是为了将机械部件的使用年 限延长,实现零部件的最大化应用价值。在对部件表面进行热处理的过程中,有效 提升了机械部件的耐磨性能,在现代机械制造工艺发展过程中,占有举足轻重的地 位。而由于快速成型技术具有较强的工作效率,也被应用到了激光技术领域当中。 例如 CAD 单元与激光切割的有效结合,通过计算机操作单元对整个制造过程进行严 密的指挥和控制,具有直观、快捷等生产优势。再比如,在机械快速加工的过程中, 由于其不再借助模具、辅助工具就能够实现对零件的一次性加工,特别是结构复杂 的零件,都能够很出色的完成工作任务,具有较强的应用价值。然而在面对科技快 速发展的形势下,一系列的激光技术还需要不断进行改进和创新,使我国机械制造 工艺朝向自动化、智能化、精细化的方向进行发展。

2 我国现代机械制造工艺的发展趋势:为了应对市场经济的发展需求,我国机 械制造工艺仍然需要进行改进和创新,机械制造工艺需要加大技术创新的力度,并 朝向数字化、自动化、精细化的方向进行发展,才能实现我国机械制造工艺的可持 续发展。

2.1 数字化发展,随着计算机技术的更新与发展,机械制造工艺及其应用技术 不断朝向数字化工艺体系进行发展。其数字化主要是指,通过计算机对数学化信息 的处理,以自动化生产技术为导向,进而实现整个机械生产工艺流程的数字信息化, 推动我国现代机械制工艺的发展和创新。从当前的科技发展水平来看,机械制造工 艺已经逐渐朝数字化的发展方向进行创新,当我国全面实现机械生产技术的数字化, 对我国机械制造工艺技术的发展具有里程碑式的意义。例如,在数字化为技术支撑 下,人们可以通过信号的传播方式对机械制造实行数字化模式管理工作,进而实现 对机械制造工艺全过程的监控和管理,对在制造过程中出现的问题进行及时、有效 的解决,提高了生产制造的工作效率。另外,机械制造的管理人?T 也可以通过采集 的数字信息来对机械的生产进行决策和分析,使生产管理工作变得更加简单、直观和高效。

2.2 自动化发展已是制造行业中最为常见的发展趋势,其应用范围也非常广泛。 随着市场经济的不断变化,人们对机械产品的功能需求也越来越高,这无疑加大了 机械制造的生产难度,功能单一化的生产设施已经没有办法满足当前机械制造工艺 的生产要求,因此仍需要对自动化技术进行改革和创新,使自动化技术向着功能多 元化、多样化的方向进行发展,为机械制造生产技术的发展带来生机。此外,人们 在追求品质的同时,也在产量上提出了更高的要求,为了满足机械制造工业在数量 方面的发展需求,还需要实现大规模量化的零配件生产模式,并且在生产过程中, 避免出现产品质量、功能不合格等现象的发生,减少不必要的资源损失。基于上述 要求,机械制造企业只有不断提高自动化生产水平,加强自动化技术的改进措施, 才能够促使我国现代化机械制造工艺水平走在世界生产水平的前列。

2.3 精细化发展在机械制造工艺的发展过程中,人们对其工艺加工产品的精细 度也提出了较高的要求。为此,人们需要引领机械制造工艺生产朝向精细化发展方 向进行发展。早在 20 世纪初期,人们已将机械制造生产的误差降至 10 μm 以下, 而在上个世纪 90 年代,其误差已被降低至 0.01μm,直至发展到今天,我国现代化 机械制造工艺的生产误差已被降低至 1.0 nm 以内,这些都充分展示了我国机械制造 工艺在不断朝向精细化的发展方向进行发展,并且按照这样的发展速度,在今后的 制造误差方面,将会以纳米作为衡量单位。

综上所述,在科学技术水平不断发展的作用下,我国现代机械制造工艺不再满 足于当前的发展现状,仍然对其应用技术进行不断的优化和创新,并朝向着数字化、 自动化、精细化的发展方向进行发展。通过这样的发展,才能够使我国机械制造工 艺水平有所提高,进一步实现我国机械制造行业可持续化发展战略。

三、研究的主要内容和方法

(1)如何进行加工工艺分析;

(2)如何进行工件夹具的设计;

(3)如何正确在加工过程中进行准确测量;

(4)如何保证加工精度及表面粗糙度。 分析零件图的视图布局,找出主视图、其它基本视图和辅助视图所在的位置。根据剖视、断面的剖切方法、位置,分析剖视、断面的表达目的和作用。分析形体、 想出零件的结构形状这一步是看零件图的重要环节。先从主视图出发,联系其他视 图、利用投影关系进行分析,弄清零件各部分的结构形状,想象出整个零件的结构 形状 。分析尺寸,先找出零件长、宽、高三个方向的尺寸基准,然后从基准出发, 搞清楚哪些是主要尺寸。再用形体分析法找出各部分的定形尺寸和定位尺寸。在分 析中要注意检查是否有多余的尺寸和遗漏的尺寸,并检查尺寸是否符合设计和工艺 要求。分析技术要求,分析零件的尺寸公差、形位公差、表面粗糙度和其他技术要求,弄清楚零件的哪些尺寸要求高,哪些尺寸要求低,哪些表面要求高,哪些表面 要求低,哪些表面不加工,以便进一步考虑相应的加工方法。

四、主要参考文献

[1] 任小中. 机械制造技术基础(第 2 版)[M]. 科学出版社,2016

[2] 梁建和. 机械设计基础(第 2 版)[M]. 黄河水利出版社,2002 [3] 李庆寿. 机床夹具设计[M]. 机械工程出版社,1984

[4] 杨黎明. 机床夹具设计手册[M]. 国防工业出版社,1996 [5].张炳岭主编.金属材料及加工工艺[M] . 北京:机械工业出版社,2009 [6].王巍主编.模具设计。[M] .北京:机械工业出版社,2009

五、研究进度

1-2 周 选题

3-4 周 查询并整理相关文献资料

5 周 完成毕业论文(设计)开题报告

6 周 搜集有关离心机的相关资料以及前期准备

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7-8 周 设计好加工工艺过程,算出的各项数据,绘制出工艺设计表和过程卡

9-10 周 绘制好夹具体零件图,夹具体装配图

11 周 毕业论文的校核、修改

12 周 完成后打印装订,准备答辩

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