小型钢件同步除油除锈用设备设计本设计基于清洗机械的研究现状和发展状况，根据清洗机的类型、结构和工作原理，结合相关设计手册，通过对清洗机工艺参数及动力学参数的选择计算，电动机的选择，联轴器的选择，超声波清洗机的选择并专门设计了废液清理口，还包括机架和盛物篮，所述机架上设有清洗槽，所述清洗槽的上部开口，所述盛物篮设置于于清洗槽内，盛物篮上升出清洗槽或下降到清洗槽内的升降机构，方便工人或机器拿取工件，从而大大地减少工人的劳动强度，也有效地避免了工人提起盛物篮而产生新的污染。对方便清除水池里来自零件身上的杂质起到很大作用，以完成完善清洗机的总体设计。此外，还结合了电控知识设计出滚筒超声波清洗机的电控原理图。 关键词：滚筒；超声波清洗机；减速器；电动机；图 Abstract This design based on the research status and development of cleaning machine, according to the type, structure and working principle of cleaning machine, combined with the related design manual, through the cleaner process parameters and the selection of dynamics parameters calculation, the choice of motor, coupling of choice, the choice of ultrasonic cleaning machines and specially designed for liquid clean mouth, also includes frame and fill basket. Described in the rack with the cleaning trough, described the upper opening of the cleaning trough, described sheng basket set within the cleaning trough, sheng material basket rise out of the cleaning trough or fall into the lifting mechanism inside the cleaning trough, convenient worker or machine take the workpiece, thus greatly reduce the labor intensity of workers, and effectively avoid the workers fill basket and create new pollution. To facilitate the removal of impurities from the parts of the pool plays a great role in completing the overall design of the cleaning machine. In addition, also combined with the electronic control knowledge to design the drum ultrasonic cleaning machine electronic control schematic. Keywords: roller ultrasonic; cleaning machine; reducer; motor; diagram 设计任务书 矿井采煤过程中，工作区内的液压支架为重要的支护装置。液压支架的安全稳定，对煤炭采掘顺利生产、工作人员的生命安全，有着重要保障。我国煤炭开采主要为地下开采，煤矿井下环境恶劣，矿井钢结构件腐蚀严重。井下环境湿度大，矿井中的粉尘较多，黏附于液压支架立柱表面，且煤中的等腐蚀性物质会充分溶于水膜，使得立柱表面的腐蚀加剧。根据中国煤炭工业网对2005年全国煤矿安全生产状况的统计分析，顶板事故死亡人数占全国煤矿事故总死亡人数的33.3%，仅次于煤矿瓦斯事故的36.0%。其中，由于液压支架失效而引发的顶板事故占相当大的比例[1]。 液压支架，是一种用于支撑煤矿井下，回采工作面顶板及煤壁的设备。我国煤炭开采主要为地下开采，煤矿井下环境恶劣，矿井钢结构件腐蚀严重。井下环境湿度大，矿井中的粉尘较多，黏附于液压支架立柱表面，且煤中的S2-等腐蚀性物质会充分溶于水膜，使得立柱表面的腐蚀加剧[2]。伸缩立柱是液压支架的主要部件之一，其泄漏是导致液压支架失效的主要原因。研究表明，煤矿用液压支架立柱泄露的主要原因是：腐蚀和磨损[3]。 除油除锈是液压支架设备维护工作的首要环节，对维护质量和服役安全具有重要作用。拆卸后对液压支架零件进行清洗，是修理工作的重要环节。清洗是指清除和洗净零件表面的油污、泥垢和粘附在零件表面的铁锈[4]。清洗方法和清洗质量，对零件鉴定的准确性、维修质量和成本、使用寿命等均产生重要影响[5]。针对液压支架拆卸的各种小型零部件，需要人工逐个完成除油除锈工作。人工成本高，且存在内丝、死角等位置的杂质清理不彻底，影响后续零件的检查和修复工作。所以，设计一台小型钢件同步除油除锈设备，即会提高维修液压支架的速率和质量，同时减少人工工作量和成本，具有重要的理论和现实意义。 一、设计题目 小型钢件同步除油除锈用设备设计 二、设计基础条件 1、课题来源 本课题来源由指导教师根据新龙重工、庞泉重机等采煤设备维修企业调研结果确定。 2、产品质量目标 最终产品质量指标由设计者对国家的相关标准进行调研后确定。 3、安全要求 在设计中坚决贯彻安全第一的指导思想，从提高装置的本质安全性出发，尽量采用新的安全技术和安全设计方法。 4、环保要求 要求设计者最大程度地降低对环境的破坏。 三、工作内容及原理 现有的除油除锈技术，可分为物理法和化学法两类，它们可单独使用或结合使用。化学除油法，主要是通过化学反应皂化或乳化油污，然后清洗掉。化学除锈法，是利用酸与铁锈发生化学反应，将铁锈转换成可溶解的物质，达到除掉铁锈的目的[6]。 采用新型环保除油除锈剂，使零件表油污和氧化物发生乳化和分解。借鉴目前成熟的滚筒技术，利用滚筒的离心运动，使零件在桶内充分的翻滚搅拌碰撞， 将待洗工件或材料置于该技术研究开发的清洗液中，在超声波作用下，对其进行除油除锈处理。超声波清洗的主要作用机理是超声空化作用。存在于液体中的微气泡在声场作用下振动，当声压达则一定值时，气泡将迅速增长、然后突然闭合，在气泡闭合时，产生冲击波，在其周围产生上千个大气压的压力，破化不溶性污物（如氧化皮）而使它们分散在清洗液中。声化协同除油除锈过程，是将待洗试样及适用的清洗液一起置于超声场内，在化学作用的基础上，再施加一个强有力的超声波振荡作用。在超声空化的作用下，皂化和乳化作用得到了加强；超声震动加速了油污的脱落，也可直接使工件表面较疏松的的氧化皮剥落。这时清洗液能及时与内层油污或锈（氧化皮）接触而进行反应[7]。另外，超声波还产生高速搅拌清洗液的作用，使已与试样表面油污反应而微区贫化或失效的清洗液能及时离开试样表面，或得到周围还未参加反应的有效清洗液的及时补充，促使反应向除油除锈方向进行。因此，超声波不仅本身有强有力的清洗作用，还能进一步促进化学清洗的进行，因而声化协同作用可明显提高除油除锈效率。 四、装置总体布置设计 1）对主要零件，设备进行合理的布置和尺寸的计算，并对运行方式原理进行必要的说明； 2）装置布置设计； 3）绘制装置平面布置总图； 4）绘制主要零件。 五、经济分析与评价基础数据 根据调研获得的经济数据（可以参考以下价格数据）对设计方案进行经济分析与评价： 1）304不锈钢设备：18000元/吨 2）1.2寸双轴承尼龙轨道滑轮：5.8元/个 3）金属滑块联轴器：200元/个 4）其它特殊不锈钢按市场调研数据定价 5）0.55 KW电机：500元/个 6）污水处理费：5.0元/吨（COD<500） 7）电：0.75元/千瓦时 8）摆线针轮减速器：500元/个 目 录 第1章 绪 论 1 1.1 清洗机的概况和现状 1 1.2 现状分析 1 第2章 清洗机的结构及工作原理 3 2.1 结构 3 2.2 工作原理 3 第3章 设计方案的确定 4 3.1 原始资料，数据 4 3.2 传动方案的设计 4 3.3 滚筒材料的选择 4 3.4 筒体最小壁厚计算 5 3.5 滚筒驱动方式 5 第4章 功率的计算及电动机的选择 6 4.1 功率的计算 6 4.2 电动机的选择 7 第5章 齿轮的设计 9 5.1 滚筒上的齿轮与其咬合的齿轮设计 9 5.2 减速器连接的齿轮和其咬合的齿轮设计 11 第6章 主要零件的选择 14 6.1 传动轴的设计计算 14 6.2 选择轴和联轴器的键 15 6.3 联轴器的计算及选择 16 6.4滚动轴承及轴承座的选择 18 6.5 滚筒结构的设计 22 第7章 超声波清洗机的设计 24 7.1 超声波清洗原理和特点 24 7.2 超声波清洗机结构设计 25 7.3 超声波清洗机参数设定 25 7.4 超声波发生器的设计 26 7.5 超声波放大器的设计 28 7.6 换能器的选择 30 7.7 清洗池的设计 31 第8章 电气控制 33 参考文献 35
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