秸秆压块机的改进设计

【摘要】：本论文首先对国内外秸秆压块机的发展情况和研究现状进行深入研究,并对秸秆原料所具有的一些特性进行了分析。然后,在现有秸秆压块机的基础上,针对环模秸秆压块机在工作中的不足之处,对其进行改进设计。主要的改进设计工作如下： (1)针对主轴系在工作时主轴存在轴向跳动,且轴承密封端盖处易损坏的问题,对主轴系进行改进设计。 (2)针对压轮系在工作时不稳定,且压轮易磨损的情况,对压轮系部分进行改进设计。 (3)对环模秸秆压块机的机架结构进行改进设计,使其比原有结构更加稳定、美观。 (4)在拆卸研究时发现环模秸秆压块机的主轴轴承两侧、压轮系等重要部分粉尘杂质很多,故对该套设备的密封性进行改进设计。 (5)针对环模秸秆压块机控制系统的不足,采用PLC和触摸屏技术对其进行改进设计,使改进设计后的控制系统能更好的满足工作要求。 在完成上述改进设计工作后,利用三维建模软件对改进设计后的设备进行实体建模仿真,检验其机械结构的合理性。最后,利用有限元软件对主轴箱体进行热分析,得出主轴箱体在正常工作时的热变形量；对主轴分别进行静力分析和模态分析,得出改进设计后主轴的刚度及固有频率,进一步校验该主轴在秸秆压块机正常工作时的合理性。 通过样机的试制和生产实践证明,改进设计后的设备可以较好的解决原压块机在生产过程中出现的一系列问题,充分说明了该套设备的改进设计比较合理,达到预期要求。 【关键词】：秸秆压块技术 改进设计 机械结构 控制系统 有限元
【学位授予单位】：合肥工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：S226.9
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-8
• 致谢8-15
• 第一章 绪论15-19
• 1.1 课题研究的意义15-16
• 1.1.1 问题的提出15
• 1.1.2 秸秆压块成型的优势15-16
• 1.2 秸秆压块机的研究现状16
• 1.2.1 国外秸秆压块机的研究现状16
• 1.2.2 国内秸秆压块机的研究现状16
• 1.3 秸秆压块机的类型及成型方法16-17
• 1.4 课题研究的内容和方法17-19
• 1.4.1 研究课题来源17
• 1.4.2 课题研究的内容17-18
• 1.4.3 课题研究的方法18-19
• 第二章 秸秆压块的处理及成型分析19-30
• 2.1 秸秆压块的相关特性19-20
• 2.1.1 秸秆压块成型的机理分析19
• 2.1.2 秸秆的机械特性对压块成型的影响19-20
• 2.1.3 秸秆压缩过程的分析20
• 2.2 秸秆原料的处理要求20-23
• 2.2.1 秸秆原料的切碎处理20-21
• 2.2.2 秸秆原料加工时的上料21-22
• 2.2.3 秸秆压块产品的下料22-23
• 2.3 秸秆原料压块的成型原理23-25
• 2.4 压块成型区的分析25-29
• 2.4.1 秸秆压块机压块的力学条件25-26
• 2.4.2 压轮的受力分析26-28
• 2.4.3 模块的受力分析28-29
• 2.4.4 压块成型区温度的分析29
• 2.5 本章小结29-30
• 第三章 秸秆压块机机械系统的改进设计30-44
• 3.1 改进设计的秸秆压块设备的主要参数30
• 3.2 秸秆压块机调研中发现的问题30-35
• 3.2.1 大带轮的拆卸困难31-32
• 3.2.2 主轴的结构设计存在缺陷32
• 3.2.3 压轮的稳定性差32-33
• 3.2.4 密封性差33-35
• 3.2.5 工作时机架存在抖动35
• 3.3 针对存在问题的改进设计35-43
• 3.3.1 主轴系的改进设计35-37
• 3.3.2 压轮系的改进设计37-39
• 3.3.3 主机架的改进设计39-41
• 3.3.4 密封系的改进设计41-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第四章 秸秆压块机控制系统的改进设计44-55
• 4.1 秸秆压块机改进设计前的控制方案44-45
• 4.2 秸秆压块机改进设计后的控制方案45-46
• 4.3 压块机控制系统的硬件设计46-48
• 4.3.1 PLC的选择46-47
• 4.3.2 PLC输入输出分配47-48
• 4.4 压块机控制系统软件的设计48-50
• 4.4.1 PLC软件介绍48-49
• 4.4.2 压块机控制程序的设计49-50
• 4.5 压块机控制系统触摸屏的设计50-53
• 4.5.1 触摸屏的介绍50-51
• 4.5.2 触摸屏的界面设计51-53
• 4.6 本章小结53-55
• 第五章 秸秆压块机的建模与重要零件的有限元分析55-70
• 5.1 秸秆压块机的三维建模55-58
• 5.1.1 秸秆压块机的建模原理55
• 5.1.2 秸秆压块机的建模过程55
• 5.1.3 秸秆压块机模型的建立55-58
• 5.2 秸秆压块机重要零件的有限元分析58-69
• 5.2.1 主轴箱体的热分析58-62
• 5.2.2 主轴的静力学分析62-66
• 5.2.3 主轴的模态分析66-69
• 5.3 本章小结69-70
• 第六章 总结与展望70-72
• 6.1 总结70-71
• 6.2 工作展望71-72
• 参考文献72-75
• 攻读硕士学位期间发表的论文75

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