报废汽车废线束分离装置设计概述.docx

本 科 毕 业 设 计（论 文）报废汽车废线束分离装置设计报废汽车废线束分离装置设计学院名称：汽车与交通工程学院专业：汽车服务工程班级：12 汽车卓越学号：12323425姓名：赵恩铭指导教师姓名：杭卫星指导教师职称：高级实验师二一六 年 六 月江苏理工学院毕业设计说明书（论文）I报废汽车废线束分离装置设计摘要：2015 年底我国汽车保有量达 1.72 亿辆，随着时间推移报废汽车数量不断增加。而资质企业的报废汽车回收率仅在 30%左右，资源浪费严重，传统报废汽车废线束分离采用手工方法存在回收效率低、资源浪费、成本高等问题。本次毕业设计设计的是汽车废线束分离装置。该装置主要由粉碎机、皮带输送机、除尘装置、风选装置以及该装置的电路控制设计组成。它是利用粉碎机将废线束粉碎，再通过风选将线束的金属与非金属材料分离，此装置具有回收效率高，环保节省人力的优点。关键词：报废汽车；废线束；粉碎；分选江苏理工学院毕业设计说明书（论文）IIAutomobiles Waste Wire Separation Plant DesignAbstract:car ownership in China at the end of 2015 to 172 million,the number of scrappedautomobiles is increasing as time goes on.And qualification of scrapped automobilesrecovery rate is only around 30%,severe resource waste,scrapped automobiles waste wire byusing traditional manual method has low recovery efficiency,waste of resources and high costproblems.The graduation project design is car waste wire separation device.The device ismainly composed of crusher,belt conveyor,dust removal equipment,air separation equipmentand control circuit design of the device.It is to use the mill will waste wire harness pieces,and then through the air separation of metal and nonmetal material separation,this device hashigh recovery efficiency,save manpower advantages of environmental protection.Key words:automobiles;Scrap wire;Crushing;sorting江苏理工学院毕业设计说明书（论文）III目录序言.1第 1 章 报废汽车废线束分离装置简介.2第 2 章 粉碎机的设计选用.32.1 选用的要求：.32.2 粉碎机的工作原理：.32.3 粉碎室的形状.32.4 粉碎室形状的选择.42.5 计算选型.42.6 其他装置的选择.52.7 电机的选择.62.8 联轴器的计算选型.62.9 锤片的设计计算.72.10 轴的尺寸选择计算.92.11 锤片式粉碎机结构.11第 3 章 风选装置.133.1 风选原理.13江苏理工学院毕业设计说明书（论文）IV3.2 气流方向和风选效率的计算.133.3 风选设备气流的运动形式.143.4 气流倾斜角和风选效率的关系.153.5 风选效率.163.6 风选器最佳气流倾斜角.173.7 风机的选型.183.8 风选装置设计.193.9 风选装置的整体结构.20第 4 章 皮带输送机.224.1 带式输送机组成及选用.224.2 带式输送机参数选择和计算.244.3 电机的选择.304.4 皮带输送机外形尺寸.31第 5 章 重介质分离装置.325.1 重介质分离装置组成.325.2 泵的选择.325.3 重介质分离容器设计.34第 6 章 脉冲式除尘装置选型.356.1 脉冲袋式除尘分装置的构造及工作原理.35江苏理工学院毕业设计说明书（论文）V6.2 脉冲式除尘的选择计算.366.3 除尘器选型.386.4 除尘器维护和检修.40第 7 章 控制电路设计.417.1 电路控制设计.417.2 保护电路.42第 8 章 报废汽车废线束分离装置装配.45总结.47参考文献.48致谢.49附录.50编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页 共59页第 1 页 共 59 页序言随着我国经济的不断发展，人们的收入也在不断提高购车人群越来越大众化，这也使得我国汽车保有量迅速增长，同时随着时间的推移报废汽车数量也不断增长。由于我国现在报废汽车回收行业不够规范，有资质的正规回收企业的市场回收率仅为 30%左右，大部分的报废汽车是由非正规拆解回收或直接闲置。报废汽车废线束的回收一直不受到关注，每年都有大量的报废汽车废线束被浪费。主要是由于线束主要由橡胶塑料等非金属材料和铜、铝、金属材料组成。传统的回收方法有人工剥离和火烧等。效率很低经济效益不明显，因此回收率很低。报废汽车废线束分离装置能有效提高废线束的材料回收，不仅能完成金属材料回收，还能很好的回收非金属材料。报废汽车线束分离装置主要是将线束粉碎颗粒化利用金属颗粒和非金属颗粒进行风选分离。报废汽车废线束分离装置能简单有效的分离并回收线束材料，有效的降低了人工成本。通常粉碎后的颗粒在风选装置作用下会造成空气粉尘污染，在风选装置出风口处加装除尘装置能有效降低空气污染，做到绿色环保。本文分为 8 章，第 1 章介绍了报废汽车线束分离装置的工作原理及组成结构，第 2章介绍了粉碎机的选用，第 3 章介绍了风选装置的设计及原理，第 4 章介绍了皮带机的选用，第 5 章介绍了重介质分离装置设计，第 6 章介绍了除尘装置的选用和安检维修，第 7 章介绍了电路控制设计，第 8 章介绍了报废汽车废线束分离装置装配。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页 共59页第 2 页 共 59 页第 1 章 报废汽车废线束分离装置简介报废汽车废线束材料组成大致分为金属和非金属两种材料。由于没有这类回收专业设备，废线束材料的回收率一直偏低。报废汽车分离装置的主要组成有：粉碎机、输送带、风选装置、重介质分离装置和除尘装置组成，结构简图如图 1-1 所示。图 1-1 报废汽车废线束分离装置结构简图报废汽车废线束分离装置采用两级粉碎机将废线束粉碎，经输送带输送到风选装置，利用金属物料和非金属物料受到风力作用作用平抛运动落点的不同分别收集金属材料和非金属材料，在非金属出料口进行重介质分离进一步分离金属非金属。本装置的主要致力于对报废汽车废线束的回收，通过该报废汽车线束分离装置，可以提高回收过程中的机械化水平，提高工作效率，解决回收线束材料效率低下的问题。由于对线束进行较为专业的集中回收，改善劳动条件，大大减少操作人员直接或间接的接触线束材料分解，降低有害成份对人体的伤害。报废汽车线废束分离装置能有效的分离金属和非金属材料，编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页 共59页第 3 页 共 59 页并且能有效的回收金属和非金属材料大大提高了回收效率。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第4页 共59页第 4 页 共 59 页第 2 章 粉碎机的设计选用报废汽车的废线束材料中的金属材料包括：钢、铸铁等中金属材料和铝、镁、钛等轻金属及合成材料以及抛锚金属等材料。废线束的非金属材料则包括工程塑料、树脂、纤维、橡胶、玻璃、泡沫等材料以及非金属合成材料。报废汽车废废线束大多是汽车上各种线路，主要有电线、端子、护套、胶带、等组成。电线最常用的材料有：QBV、AVS、AVSS、QVR 等，护套组成的材料主要为塑料和橡胶。电线的金属芯一般由铝、铜、铁等电阻率较低的金属组成。2.1 选用的要求：本装置采用两级粉碎，一级粉碎为粗粉碎出料为 45cm，二级粉碎为精粉碎粉碎出料颗粒为米粒般大小 2mm 左右。这里采用市场运用广泛的锤片式粉碎机。2.2 粉碎机的工作原理：锤片式的粉碎机主要采用冲击剪切的原理，动力由电动机通过联轴器将动力传传递给粉碎室内的转子轴在上面的锤片在带动下高速旋转，高速旋转的活动锤片对材的冲击剪切将其粉碎，同时因为粉碎室内部装有齿板，材料因为在被粉碎的过程中随转子轴组的高速的旋转被进一步的被细化粉碎，当粉碎后的物料落入到集料箱内，再通过排料管将粉碎好的物料排出，进行下一步操作。2.3 粉碎室的形状粉碎机粉碎室的一般有圆形和方形两种形式，如果物料掉入到圆形粉碎室粉碎后，物料作圆周运动运动方向与锤片运动方向相同，物料受到转子轴组锤片的旋转切割作用在周围形成一层物料，物料在环流层的速度比锤片速度要低30%左右，物料还因为受到离心力，使大小颗粒分层，既减少了粉碎后受切割的机会，又不利于排粉，使得大部分颗粒不是受到正面切割粉碎的的，而是受到偏心切割，物料在切割点与物料重心之间产生一个旋转的力矩，此力矩仅能使产生旋转切割不容易使其粉碎，导致很多功率损耗。因此，物料环流的存在和物料在圆形粉碎室受到偏切割的影响，是导致了锤片式粉碎机效率低、性能差的重要因素。所以改善粉碎室的形状能有效的提高效率。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第5页 共59页第 5 页 共 59 页2.4 粉碎室形状的选择破碎腔的泪滴形分布对于改变材料层非常有效，使被粉碎材料在气流层得到很好破碎，在水滴形粉碎室中，物料径向进入粉碎室，先随锤片作圆周运动，再做直线运动，受到干涉，使其在加速时加速度快速下降，从而产生一个反向加速度，并对锤片进行冲击，然后进行圆周运动。此循环运动既有效的打破了被粉碎材料的环流层，同时不会有材料分层的情况发生。材料在研磨室中处于混合状态，物料颗粒在混乱中又通过锤片击冲击剪切，使得细颗粒能及时排除。因此水滴形粉碎室能很有效的提高粉碎效率。一级粉碎为粗粉碎物料环流的影响不大，这里选用圆形，二级粉碎机为精粉碎采用水滴形状。图2-1水滴形粉碎室形状2.5 计算选型1.配套功率计算粉碎机配套功率的计算，依下式计算QKN上式中Q粉碎机理论生产率（T/h）K配套动力系数，一般取 310Q生产率，Q=1.2T/h一级粉碎机配套功率:通常出料动力系数较大此处取K=9N=81.2=10.8（KW）二级粉碎机配套功率:K=6编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第6页 共59页第 6 页 共 59 页N=61.2=7.2（KW）2.锤片速度和转子速度的确定锤片冲击力与其工作时的运动速度的大小有关，通常精物料为6550s/m，粗物料为10070s/m。由于此装置粉碎机都以粉碎粗物料为主，选锤片速度为80m/s，由此，转子转速为：Dvn60式中D为转子直径经计算一级与二级粉碎机转速为 2830r/min。3.理论生产率计算粉碎机理论生产率计算：606.32BrnKDQ 式中D转子直径B转子长度r物料容重，线束 r=0.5t/3mn转子转速 n=2830r/minK粉碎机结构系数（与筛片的结构参数有关），一般取 K=0.160.42将各参数数值带入公式有：20.16028304.05.054.016.06.3606.322BrnKDQ（t/h）根据我国粉碎机系列的要求，此次粉碎机选用的的转子轴组取 D=550mm，粉碎室宽度取 B=450mm，其比值 D/B=1.2 符合我国的粉碎机系列设计要求：D/B=1.13.5。2.6 其他装置的选择为了能更好的粉碎线束材料，确保粉碎机操作的安全，加料口选择与转子轴组垂直装配，材料的加料方向线与锤片运动所在的圆周相交，在粉碎机水平放置下，加料口下端边缘线和转子中心的连线与竖直方向夹角为 20 度左右，不仅可以确保加料不反料，还能有效的保证用户的安全使用性，增强锤片粉碎剪切性能。使用重力排料方案进行出料。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第7页 共59页第 7 页 共 59 页粉碎机转子由锤片和锤架组成。由于锤片通过销轴铰接在锤架上，锤架形状是圆盘形，上面设有锤片销轴安装孔。当锤片随锤架高速旋转运动时，受到巨大的离心力，锤片有向外甩开趋势对线束材料剪切粉碎加工。2.7 电机的选择三相异步电动机具有很多优势，譬如效率高、功耗少、可靠性好、噪声、振动小、体积小、动力能好、维修便利维护简单等优势。其产品先进、结构合理、应用非常广泛。电机的选择原则是，当电机性能能达到工况要求的情况下，尽量选择价格相对便宜的电机，从而降低设备自身的成本。一般额定功率相同的电动机，如果转速越低，则价格越贵即成本越高。一级粉碎机所需要的功率 10.8kw 市场上只有 11kw 电机，故选用Y160M1-2型三相异步电机，二级粉碎机所需功率为7.2kw,故选用Y132S-2三相异步电机。主要技术参数如表 2-1 所示。表 2-1 电动机性能参数表型号Y160M1-2YB132S2-2机座号160MYB132S2同步转速（r/min）30003000额定功率(kw)117.5额定转速(r/min)29302900额定电流(A)21.87.0满载时效(%)87.287最大扭矩(Nm)2.32.3重量(kg)125872.8 联轴器的计算选型常用的联轴器固定方式有定位螺丝固定、夹紧螺丝固定、键槽固定和符合固定的方式，后两种用于扭转力矩非常大的场合，这里选择使用夹紧螺丝固定方式的联轴器具有补偿轴向偏差、高灵敏度、高扭矩刚性等优点。其性能参数如表 2-2 所示。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第8页 共59页第 8 页 共 59 页表 2-2联轴器选型表型号拧紧力矩（N.m）额定扭矩（N.m）最大扭矩（N.m）最高转速（r/min）径向偏差（mm）LK3-C341.52.85.660000.3LK3-C443.48.717.460000.3由于粉碎机最大扭矩为 2.3N.m 根据上表上表所示选择 LK3-C34 型联轴器2.9 锤片的设计计算1.锤片材料的选择矩形锤片大多连接固定连接在转子轴组上，同时也可以防止接触高硬度的物料损坏零件，因为工作时长时间与物料接触，磨损速度非常快，为了降低考自身成本延长使用寿命，选择使用 65 钢，其硬度在250220HBC之间在工作区两端热处理，可提高锤的工作效率和使用寿命，这样既能很好满足性能要求又经济实用。其外形如图.2-2 所示图 2-2 锤片实物图锤片的种类非常繁多、种形状各异，一般片阶梯形、矩形、尖锐菱形及环行锤片应用最为广泛。由于矩形锤片相比菱形、阶梯形以及其他类型锤片粉碎性更更能好，因此粉碎机选用矩形锤片。锤片在转子上呈对称分布可有效增加锤片使用寿命。2.锤片的数目确定编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第9页 共59页第 9 页 共 59 页锤片数目的多少能有效影响粉碎机的工作性能和工作效率。如果锤片数量太多，就会引起物料分层，使得物料颗粒不能受到均匀粉碎，极大的降低了粉碎物料的效率，而且使粉碎机消耗功率增大。如果锤片数量太少，粉碎室内能够粉碎空间变小，锤片打击率降低，也使得粉碎效率下降。现在，国内外锤片式粉碎机的锤片密度换而言之锤片累计厚度与粉碎室有效宽度之比大多处于 1:21:4 范围内。锤片数目依照锤片工作密度的要求计算如下：11BKZ 式中1B为粉碎室的有效宽度：4501B（mm）1k为锤片工作密度系数：47.027.01K将参数数值代入公式有:11BKZ 经计算二级粉碎机出片数目为 24，以及粉碎锤片数目为 9。3.锤片的排列的确定锤片使用交叉均衡排列的方式，可以有显著改善此类粉碎机的粉碎性能。如图 2-2所示，交错排列在工作过程中容易平衡，锤片在转子上上分布较为均匀即在粉碎室宽度上均衡分布，由于锤片的安装较为复杂，当下这种排列形式被广泛的运用。交叉排列使用的锤片数目少，加工便利降低成本，同时转子的平衡性能好，振动噪音小，物料散布均衡更易粉碎。锤片的排列应该满足如下要求：（1）锤片应对称的交叉散布在粉碎室内部。（2）锤片随转子工作时应使物料在粉碎室内散布均匀，防止物料在一侧聚积。（3）锤片排列有利于转子受力平衡以便于稳定工作。根据以上的锤片排列要求，决定采用下图排列方式。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第10页 共59页第 10 页 共 59 页图 2-3 锤片排列示意图锤片末端的线速度也能有效影响粉碎机工作性能，因此要选择合适的线速度。粉碎机的生产率和物料的粉碎程度和锤片末端线速度呈上升线性关系。如果锤片末端线速度越大，则剪切粉碎的性能就越好，粉碎率越高和粉碎的细度好，但是线速度太大，阻力会增加，过大的阻力会使功率消耗急剧增加，物料环流也被加强，导致出料几率的降低，反而使粉碎机生产效率下降，由于转子高速旋转容易不平衡产生噪声和振动。4.筛网的选择筛网要求耐磨损，硬度高所以选择不锈钢筛网，筛孔尺寸为 2mm，标准母目数为10 目。如图 2-4 所示。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第11页 共59页第 11 页 共 59 页图 2-4 筛网实物图2.10 轴的尺寸选择计算1.轴传递扭矩T（Nmm）npT61055.9式中 p 为电动机功率 p=11kwn电动机转速 n=2830r/min带入公式得mmNnpT.134982830111055.91055.9662.确定轴的最小直径3pnAd 安装带轮处的直径d为轴的最小直径。根据表 153 得，轴选择的材料为 45 钢时A=10312687.1734.15300011126103p33）（nAd(mm)考虑到轴上键槽的削弱，故将轴径加大 5%，再查相关标准，取d为 20mm。3.确定带轮的轮缘宽度带轮的轮缘宽度：BB=（Z-1）e+2f其中，Z 为轮槽数查表得f=12.5，e=19。综上得1015.122191)-(52fe1B Z（mm）4.轴的结构设计（1）拟订轴上的零件装配方案，轴上的大部分零件包括带轮，左端轴承和轴承端盖以及隔套依次从左端装配，仅右端轴承和轴承端盖由右端装配。（2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12页 共59页第 12 页 共 59 页（3）根据带轮设计和前面最小端直径的选择的结果可知，（4)装左端轴承端盖段和轴承段 B：d=25mm，按照机械设计课程设计手册中表 61，因d=25mm，选择深沟球轴承代号 6205，其尺寸为155225BDd。（5）定出轴肩处的圆角半径1R，轴端倒角取452。选轴采用 45 钢，进行调质处理后加工。由表 141 查得22/355,/640mmNmmNsb，211/155,/275mmNmmN，212/60,/98mmNmmN。5.轴的校核由于工作时受到最大弯矩不大，则用较低许用扭转切应力的标准予以考虑。因此校核轴强度的时候仅仅考虑校核扭转应力，按照轴所受的扭矩来选择轴的强度。轴的扭矩强度条件为T（Mpa）TTTdnpWT32.09550000式中：T扭转切应力，单位为 Mpa；T轴所受的扭矩，单位为 N.mm；TW轴的抗扭截面系数，单位为；N轴的转速，单位为 r/min；p轴的传递功率，单位为 kw；d计算截面处轴的直径，单位为 mm；T许用扭转切应力，单位为 Mpa考虑到开放式平带的传动效率为 1，故 p=11kw，n=2830r/min，d 取轴的最细处的直径 d=20mm，T按照机械原理与方法表 153 中选取，T=3040Mpa。将各个参数数值带入公式有编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第13页 共59页第 13 页 共 59 页MpaWTT2.17202.028301195500003t满足轴的扭转强度要求，所以强度合格。设计主轴长度为 765mm,其零件图如图 2-5 所示图 2-5 轴承零件图2.11 锤片式粉碎机结构一级粉碎机采用传统圆形和方形，二级粉碎机采用了水滴形粉碎室提高了粉碎效率，同时节能环保。一级粉碎机和二级粉碎机加料斗开口为 220mm*350mm 入口为230*100mm，高度为 300mm,粉碎室内宽度为 450mm。一级粉碎机转子轴上装有 9 个矩形锤片，二级粉碎机转子轴组上装有 24 个锤片。其零件图如图 2-6 所示。一级粉碎机编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第14页 共59页第 14 页 共 59 页二级粉碎机图 2-6 粉碎机零件图编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第15页 共59页第 15 页 共 59 页第 3 章 风选装置3.1 风选原理风选是使用非金属颗粒和金属颗粒漂浮特性的差异来分选。在一定风力的作用下，自身重力 G=mg 的物料 m 在管中受到 上升气流的作用，受到的动力 R 如下式R=KpFv2K 为阻力系数；p 为空气密度；F 为最大断面积；v 为气流速度。RG 横向位移大于垂直距离 R901.6b3.4b60901.3b2.6b601.0b1.8b该输送机采用上托辊，根据 机械设计手册 表 17.221 选得图号031101CDT 型托辊。4.2 带式输送机参数选择和计算1.输送带编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第27页 共59页第 27 页 共 59 页（1）带宽的确定带宽的确定取决于带速和生产率。Q=AVK上式中 Q生产率（min/m3）V带速（m/s）K运输机倾角影响系数，如图 4-2A胶带上物料最大断面积（2m）图 4-2 与倾斜角成函数关系的系数 KA=VKQ010.03.15.10196.0VKQA（2m）由此公式求得 A 的值如表 4-5 所示，求出带宽为 500mm。表 4-5三等长槽形托辊的物料截面积 A带宽b/mm堆积角）（槽角）（20253035404550001020300.00980.01420.01870.0240.01200.01620.02060.02520.01390.01800.02220.2660.01570.01960.02360.02780.01730.02100.02470.02870.01860.02200.02560.029365001020300.01840.02620.03420.04270.02240.02990.03770.04590.02600.03320.04.60.04840.02940.03620.04330.05070.03220.03860.04530.05230.03470.04070.04690.053400.02790.03440.04020.04540.05000.0540编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第28页 共59页第 28 页 共 59 页8001020300.04050.05350.06710.04660.05910.07220.05180.06380.07630.05640.06720.07930.06030.07100.08220.06360.07360.0840100001020300.04780.06740.08760.1090.05820.07710.09660.01170.06770.08570.1040.1240.07630.09330.1110.1290.08380.09980.1160.1340.08380.09980.1160.134（2）输送带的强度计算对帆布层的普通输送带计算其层数bFnZ 上式中：Z输送带层数F稳定工作情况下输送带最大张力（N）b带宽（mm）输送带纵向扯断强度（N/(mm层)），如表 1-1 所示n安全系数，对棉帆布输送带 n=89,对尼龙、聚酯帆布带 n=1012故输送带层数 Z 即bFnZ 即19.1100500105983Z取 Z=3。（3）输送带接头长度计算普通橡胶带硫化接头长度计算L=(Z-l)l+b式中：L普通橡胶带硫化接头长度Z输送带帆布层数l硫化接头阶梯长度（m）b输送带宽度（m）2.阻力与功率的计算带式输送机总阻力：t21SSSNHuFFFFFF编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第29页 共59页第 29 页 共 59 页HF主要阻力（N）NF附加阻力（N）1SF特种阻力（N）2SF特种附加阻力（N）tSF倾斜阻力（N）不同的带式输送机阻力构成不同。列如不使用前托辊1FS=0；如果运输机水平布置则2FS=0；但是主要阻力和附加阻力任何情况下都存在。各种阻力计算方法如下：（1）NHFF 的计算：cos)2(021qqqqCLfgCFFFHNHC系数如图 4-3 所示，此处取 C=5。图 4-3 系数 c 与输送机长度关系图系数 c 与输送机长度关系：L带式输送机长度（头、尾滚筒中心距）（m）长度取 1.5m。f模拟摩擦因数如表 4-6 所示，取 f=0.25。表 4-6 模拟摩擦系数关系表机型工作条件模拟摩擦系数向上运输及水平运输室内清洁干燥，设备质量良好湿度正常灰尘不大，设备质量一般0.0200.025编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第30页 共59页第 30 页 共 59 页灰尘较多输送摩擦较大的物料，设备质量较差湿度大、灰尘大、寒冷、使用条件恶略设备质量差0.0300.040下运有载出现负功有载不出现负功或空载0.012与水平的相同g重力加速度（m/2s）,g=9.81（m/2s）。0q输送带每米重量（kg/m），查机械设计手册表 17.25 得02.5q0（kg/m）。1q上托辊旋转部分每米重量（kg/m）。3q下托辊旋转部分每米重量（kg/m）。倾角()q货载每米重量（kg/m）47.32.108.22q1111lcn（kg/m）上式中 一组上托辊辊子个数1G 上托辊子旋转部分重量，查 机械设计手册 表 17.223，得（kg）。1l 上托辊间距（m），查机械设计手册表 17.216 得2.11l（m）。2222qlcn经计算（kg/m）上式中2n 一组下托辊辊子个数2G 一个下托辊子旋转部分重量，2l 下托辊间距（m），2l=2.43m655.16.31075.01.331VQq（kg/m）上式中工程生存率（t/h）V带速（m/s）编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第31页 共59页第 31 页 共 59 页综上：)(2351)14002.52(66.147.3 8.925.05.15cos)2(fg021NqqqqCLCFFFHNH（2）的计算PSFFF01上式中：托辊前倾阻力（N）物料与裙板之间产生的摩擦阻力（N）三等长上托辊的前倾阻力sincos)(00000qqgLCF上式中：0C托辊槽型角系数0承载上托辊与胶带间的摩擦因数，一般取=0.30.40L前托辊设备长度（m）托辊轴线相对于垂直胶带纵向轴线平面的前倾角二等长下托辊的前倾阻力sincoscos0000gqLF 上式中 托辊槽角，其他符号同上。PF的计算公式如下21222blVpgQFP上式中：2物料与裙板间摩擦因数一般取=0.20.7Q生产率（s/m3）编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第32页 共59页第 32 页 共 59 页l装有裙板的设备长度（m）1b内裙板宽度其余符号同前。经计算：163887376501PSFFF（N）（3）特种阻力只有采用前倾托辊和裙板时才有。故此输送机特种阻力为 0。（4）倾斜阻力的计算singlqFS因为该输送机为水平的故=0即SF为 0。输送带最大张力：u11FeeF滚筒绕入端最大张力传动滚筒与橡胶带间的摩擦因数,见机械设计手册表 17.2-34，查得4.035.0。ee=2.71828橡胶带在滚筒上的围包角（rad）uF总阻力（N），见式 2-6为了便于计算将1ek;1-ee=,见机械设计手册表 17.2-35 查得50.1,00.3k21k。综上所述：=39891638235121tSSSNHFFFFF（N）故输送带最大张力编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第33页 共59页第 33 页 共 59 页598439895.11u1FeeF（N）(5)带式输送机功率计算mVFP运行总阻力见式（4-6）（KN）V带速（m/s）m传动效率，一般取m=0.850.95P电动机功率（kw）电动机功率65.666489.05.13989mVFP（kw）4.3 电机的选择电机所需要的功率7kw，由于没有7kw这个功率级别的三相交流电机，最接近的为7.5kw，故选用Y132M-4型电机，其主要技术参数如表4-7 所示。表 4-7 电动机性能参数表型号Y132M-4机座号Y132M同步转速(min/r)1500额定功率(kw)7.5额定转速(min/r)1440额定电流(A)15.40满载时效(%)87.0最大扭矩(Nm)2.3重量(kg)814.4 皮带输送机外形尺寸编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第34页 共59页第 34 页 共 59 页皮带输送机的带宽为 500mm,区皮带机宽度为 550mm,输送机长度为 1700mm.皮带输送机如图 4-5 所示。图 4-5 皮带输送第 5 章 重介质分离装置重介质分离指的是使用密度大于蒸馏水的液体进行物质筛选。筛选时选用密度介于两种固体材料之间，这样就使得密度大的物料下沉，密度较小的物料就会浮在液面上，这就可以有效地分选出混合物料。液体中的重介质通常会使用硅铁、高炉灰等，又或者是磁铁矿粉等矿石粉末，调制出密度介于两种物料之间便于分选。重介质的选用要求：密度介于分选的材料之间；不会和物料发生反应影响物料性质；在满足使用条件情况下尽量控制成本。报废汽车废线束材料的密度如表 5-1 所示表 5-1 汽车线束常用材料单位（g/3cm）编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第35页 共59页第 35 页 共 59 页材料橡胶PVC铜铝密度1.31.11.38.92.7根据上表所示，线束的金属材料一般都大于 23g/cm，非金属材料都小于 23g/cm。故选用密度为 23g/cm左右的介质。5.1 重介质分离装置组成重介质分离装置主要由两个容器，和一个水泵组成，第一个容器作用是利用重介质液体将金属与非金属分离，第二个容器的作用是将非金属与液体分离，水泵作用是将回收的重介质液体循环不断地抽到第一个容器中实现持续的物料分离。5.2 泵的选择1.泵的工作过程泵的作用是将池中重悬浮液抽到分选容器中，这是该装置工作过程中不可或缺的一个循环。泵是给押题加压的装置，他通过将电能转化成的机械能转换成液体的动能和势能。泵大致可分为离心式、容积式和其他形式。离心泵工作时电机带动叶轮转动，液体跟随叶轮转动由于手袋离心力作用向外甩出，获得动能和势能。液体抛出后，内部压力下降又将液体吸入形成一个循环。离心泵相对于其他泵具有重量轻、占地面积小、可持续工作时间长、维护简单等优点。2.泵的选型扬程的计算：122122122/)(/)(ZZgCCgPPH21PP，泵的出口液体压力，Pa；21,CC泵的进出口液体流速，m/s；21,ZZ进出口高度，m；液体密度，3/kg m。经计算得扬程高度 H 为 2.6。流浪计算SVQ S管道截面积V液体流速编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第36页 共59页第 36 页 共 59 页流速取 0.3m/s,管道直径取 0.07m，流量 Q 约为 4.2h/m3。根据所需性能参数选择IS50-32-125A，主要参数如表 5-2 所示，实物图如图 5-1 所示。表 5-2 离心泵性能参数型号额定流量（t/h）额定扬程(m)转速(r/min)功率(kw)IS50-32-125A5.6414500.55图 5-1 离心泵实物图5.3 重介质分离容器设计该装置有两个容器第一个容器是将金属与非金属分离，第二个是将非金属与液体分离。第一个容器上半段为圆柱形，直径为 730mm,设有进液口，下半段为圆台形，靠近底部斜面上有加有滤网的排液口，底部有可以开关的排料口。第二个容器形状与第一个类似，上半段为直径 416mm 的圆柱，下半段为圆台，靠近底部斜面上有加有滤网的排液口，底部有可以开关的排料口。其结构图如图 5-2 所示。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第37页 共59页第 37 页 共 59 页图 5-2 重介质分离装置结构图第 6 章 脉冲式除尘装置选型现在工业上过滤式的净化气体的除尘器主要有布袋除尘器和颗粒层除尘器两种，相比之下脉冲袋式除尘器气体净化率极高，能耗小，处理气量大，操作维修简单，维护成本低等优点。因此本装置采用脉冲袋式除尘器。编号：时间：2021 年 x 月 x 日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第38页 共59页第 38 页 共 59 页6.1 脉冲袋式除尘分装置的构造及工作原理1.构造脉冲袋式除尘装置的结构和工作原理如图 6-1 所示。它由上箱体、中箱体、下箱体、重力排灰系统和喷吹系统五个部分构成。上箱体包括盖板和出风口；中箱体中有多孔板滤袋框架、滤袋和文氏管；下箱体有灰斗、进风口以及检查门等；喷吹系统有多个部分组成包括控制仪表、控制阀、脉冲阀、喷吹管和气包。图 6-1 脉冲袋式除尘器的基本结和工作原理图2.脉冲袋式除尘器的工作原理当含有灰尘的空气从进风口到达到中箱体和下箱体时，空气经滤袋来到到上箱体过的程因为滤袋自身带有的过滤性能使灰尘和空气分开，此时灰尘因为无法通过滤袋留在滤袋上。有灰尘的空气经过过滤袋的过滤、经过一段时间后吸附在滤袋壁上的灰尘会也来越多，从而使空气穿过滤袋的阻力急剧增大，导致穿过滤袋的空气量越来越少。为了降低阻力使其正常工作，先经过控制仪发出命令，按次序控制各控制阀开启脉冲阀，保证气包内的高度压空气能及时地通过脉冲阀从喷吹管的各孔喷出，再通过文氏管喷射到各个对应的滤袋里。滤袋面对强对流冲击下体积迅速变大，沉积在滤袋表面的灰尘得以掉落，滤袋又可以重新正啊排气。被清除掉的灰尘落入灰斗，经排料阀