畢業(yè)設(shè)計(jì)生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)——DN1500滾筒篩

1、學(xué)號(hào)：09403307 常州大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（2013屆）題目生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)DN1500滾筒篩 學(xué)生陳 魁 學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)裝備093校內(nèi)指導(dǎo)教師袁惠新專業(yè)技術(shù)職務(wù)教授校內(nèi)指導(dǎo)教師專業(yè)技術(shù)職務(wù)二一三年五月生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)DN1500滾筒篩摘要：本計(jì)算說(shuō)明書是關(guān)于生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的滾筒篩設(shè)計(jì)，主要根據(jù)任務(wù)所要求的處理量，來(lái)計(jì)算出滾筒篩的結(jié)構(gòu)尺寸，并且對(duì)滾筒篩進(jìn)行必要的強(qiáng)度校核，最終目的是為了能夠制造出投入實(shí)際的生活應(yīng)用的滾筒篩設(shè)備，主要設(shè)計(jì)工作如下：（1） 確定設(shè)計(jì)方案：計(jì)算設(shè)計(jì)參數(shù)、確定滾筒篩級(jí)數(shù)；（2） 工藝計(jì)算：計(jì)算滾筒轉(zhuǎn)速，確定滾筒篩傾斜角，

2、電機(jī)功率等；（3） 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)給定的垃圾處理量，計(jì)算出滾筒篩的長(zhǎng)度以及直徑；通過(guò)對(duì)城市生活垃圾的特性研究，確定適宜的滾筒篩孔直徑；（4） 附件設(shè)計(jì)：破袋機(jī)設(shè)計(jì)，滾筒架設(shè)計(jì)，齒輪裝置設(shè)計(jì)，滾輪裝置設(shè)計(jì)；（5） 滾筒篩的制造安裝、檢驗(yàn)維修以及日常操作的注意事項(xiàng)；（6） 成本估算；設(shè)計(jì)結(jié)果表明：此滾筒篩的設(shè)計(jì)，可以應(yīng)用于城市生活垃圾的初步分選中，解決了垃圾在分選中存在的問(wèn)題，而且滾筒篩的工作效率也能達(dá)到所需的經(jīng)濟(jì)利益要求。關(guān)鍵詞：垃圾特性研究；滾筒篩；破袋機(jī)設(shè)計(jì)；滾筒篩級(jí)數(shù)lifegarbage recycling treatmentsystem design-DN1500drum sieveA

3、bstract:Thecalculation specificationis about thedrum sievedesign of lifegarbage recycling treatmentsystem design.According to the handing capacity that tasksrequired,to calculate the structure size of drum sieve and do strength check of thedrum screen.The ultimate goal is toproduce the drum sieve eq

4、uipment that can be applied into the actual life. The main works of this design are as follows:(1) The design is determined. Design parameters, drum sieveseries are included.(2) The process is calculated. Determining drum speed, bank angle of the drum sieve and the power of motor are designed.(3) Th

5、e structural is designed. Thelength anddiameterof drum sieves are calculated according to thegiven the handing capacity of garbage.The appropriate diameterof drum sieves are determined through the study ofcharacteristics ofcitylife garbage.(4) Accessories aredesigned. The design ofthe bag breakingma

6、chine,the roller frame,the gearing and the roller device are included. (5) The manufacture and installation of the drum sieve,inspection andrepairand dailyoperation notices. (6) The cost is evaluated.The design results show that the design of thedrumsieve can be applied to primary select of citylife

7、 garbage.Itsolves the problemsin the separationofgarbage,and the efficiency of drumsievecanreach the requiredeconomicinterests.Key words: study on characteristics of garbage, drum sieve, the design ofthe bag breakingmachine, drum sieveseries.目錄1.緒論11.1垃圾的來(lái)源及處理現(xiàn)狀11.1.1工業(yè)垃圾2生活垃圾21.2課題目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題5課題

8、研究的目標(biāo)和內(nèi)容51.2.2 課題擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題62 確定設(shè)計(jì)方案72.1垃圾的組分及特性72.1.1國(guó)外城市生活垃圾組分72.1.2國(guó)內(nèi)城市生活垃圾組分72.2方案的原理與選擇依據(jù)72.2.1方案的原理72.2.2滾筒篩內(nèi)垃圾的運(yùn)動(dòng)分析9 方案選擇的依據(jù)153.1整個(gè)生產(chǎn)線工作情況173.2 滾筒篩尺寸計(jì)算173.2.1 城市生活垃圾的密度173.2.2滾筒篩傾角173.2.3滾筒篩直徑D173.2.4滾筒體長(zhǎng)L183.2.5滾筒篩篩孔確定183.3滾筒體內(nèi)垃圾重量與電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算213.3.1滾筒體內(nèi)垃圾重量213.3.2滾筒篩電機(jī)功率P213.4破袋機(jī)基本尺寸計(jì)算224.強(qiáng)度計(jì)算244

9、.1齒輪軸徑計(jì)算244.2滾筒篩總重量計(jì)算244.3軸的校核254.3.1齒輪裝置軸的校核254.3.2破袋機(jī)軸的校核265.滾筒篩的操作與維護(hù)276.設(shè)計(jì)工作總結(jié)及展望296.1設(shè)計(jì)工作總結(jié)296.2設(shè)計(jì)工作展望307.參考文獻(xiàn)318.致 謝33術(shù)語(yǔ)表1.緒論1.1垃圾的來(lái)源及處理現(xiàn)狀垃圾就是固體廢棄物是指人類在消費(fèi)、生產(chǎn)、生活和其他活動(dòng)中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物(國(guó)外的定義則更加廣泛，動(dòng)物活動(dòng)產(chǎn)生的廢棄物也屬于此類)，主要包括固體顆粒、垃圾、變質(zhì)食品、剩菜剩飯、爐渣、污泥、廢棄的制品、動(dòng)物尸體、廢舊用品、破損器皿、殘次品、人畜糞便等。有些國(guó)家把廢油、廢酸、廢堿、廢有機(jī)溶劑等高濃度帶有化學(xué)性

10、質(zhì)的液體也歸為固體廢棄物。垃圾的分類：按其組成可分為有機(jī)垃圾以及無(wú)機(jī)垃圾；按其形態(tài)可分為固態(tài)的垃圾、半固態(tài)的垃圾和液態(tài)（或者氣態(tài)）垃圾；按其污染特性可分為有害廢物和普通廢物等等。在固體廢棄物污染環(huán)境防治法中可將其分為城市固體垃圾、工業(yè)固體垃圾和有害垃圾等。固體廢棄物概念以及分類固體廢棄物：通常是指在日常生產(chǎn)建設(shè)、日常生活和其它的活動(dòng)中產(chǎn)生的污染環(huán)境和影響人體生理心理健康的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物的總稱，通俗地說(shuō)，就是我們平時(shí)所指的“垃圾”。固體廢棄物主要包括城市生活垃圾、工業(yè)固體垃圾、農(nóng)業(yè)垃圾和建筑垃圾等。 （1）城市生活垃圾：主要是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動(dòng)中產(chǎn)生的固體廢棄

11、物，即城市生活垃圾。其中主要包括居民生活垃圾、醫(yī)院垃圾、商業(yè)垃圾、庭院垃圾、廚余垃圾。一般來(lái)說(shuō)，城市每人每天產(chǎn)生的垃圾量為12公斤，產(chǎn)生垃圾的多少和成分與居民的物質(zhì)生活水平、生活習(xí)慣、人們對(duì)于廢舊物資回收利用的程度、城市的建筑建設(shè)情況等有關(guān)。如國(guó)內(nèi)的垃圾主要為廚余垃圾，其中含有較多的有機(jī)物，濕性打。對(duì)于有的城市來(lái)說(shuō)，每年的垃圾產(chǎn)量就十分驚人。隨著城市化進(jìn)程的加快，許多人住在或即將住在城市，然而城市又是高密度人口集中區(qū)、環(huán)境被改造成人工化的地區(qū)，現(xiàn)階段，城市垃圾所產(chǎn)生的污染問(wèn)題極為突出。一般來(lái)說(shuō)，垃圾的產(chǎn)量和城市的發(fā)達(dá)程度有關(guān)，城市越發(fā)達(dá)，垃圾產(chǎn)量越多，城市越不發(fā)達(dá)，垃圾的產(chǎn)量反而越少，在低水平

12、國(guó)家的大城市，每人每天能夠產(chǎn)生0.50.8千克；在發(fā)達(dá)國(guó)家的大城市，每人每天產(chǎn)生的垃圾通是1公斤左右。22 （2）工業(yè)垃圾：指在工業(yè)、交通等生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的采礦廢石、選礦尾礦、燃料廢渣、化工生產(chǎn)及冶煉廢渣等固體廢物，又被稱為工業(yè)廢渣或工業(yè)垃圾。工業(yè)固體廢物按照其來(lái)源途徑以及物理特性大體可以分為六大類。而按照廢渣的毒性又可分為有毒廢渣和無(wú)毒廢渣兩類，但凡含有氟、汞、砷、鉻、鉛、氰等及其化合物和酚、放射性物質(zhì)的均為有毒廢渣。 （3）農(nóng)業(yè)垃圾：指在整個(gè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中被廢棄的有機(jī)物，通常我們所說(shuō)的農(nóng)業(yè)垃圾主要來(lái)自糞便以及植物秸稈。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面每年都會(huì)產(chǎn)生大量的廢棄物，但是其中有絕大部分并沒(méi)有被充分利用

13、，相比于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械化區(qū)域性農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)，發(fā)展中國(guó)家農(nóng)業(yè)上的新興，使得農(nóng)業(yè)垃圾被利用作為沼氣能源更具吸引力，近年來(lái)，在農(nóng)業(yè)垃圾的處理上，技術(shù)發(fā)展較快，也較成熟。 （4）建筑垃圾：指人們?cè)趶氖陆ㄔO(shè)、拆遷、裝修、修繕等建筑業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)中產(chǎn)生的廢舊混凝土、渣土、廢舊磚石和其他廢棄物的統(tǒng)稱。按產(chǎn)生源分類，建筑垃圾可分為工程5渣土、拆遷垃圾、裝修垃圾、工程泥漿等；按組成成分分類，建筑垃圾中可分為泥漿、渣土、碎石塊、混凝土塊、磚瓦碎塊、廢砂漿、廢金屬、瀝青塊、廢塑料、廢竹木等。然而，在這四種主要垃圾中，農(nóng)業(yè)垃圾和建筑垃圾組分相對(duì)而言比較單一，容易分離，也容易集中處理利用，而工業(yè)垃圾和生活垃圾組分復(fù)雜，

14、特性各異，在處理技術(shù)上有待進(jìn)一步的研究。1.1.1工業(yè)垃圾如今隨著社會(huì)的日益進(jìn)步，工業(yè)發(fā)展飛速，但隨之而來(lái)的不僅僅是高端科技產(chǎn)品的亮相，還有數(shù)不盡的工業(yè)垃圾，這些工業(yè)垃圾，絕大部分都是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中所遺留的廢渣或工業(yè)下腳料，企業(yè)在處理這些垃圾所耗費(fèi)的費(fèi)用上也是一筆巨大的數(shù)字。然而，這些工業(yè)垃圾，雖然不能夠直接的被利用，但是經(jīng)過(guò)一定的工藝流程和設(shè)備處理，改變一下垃圾的某些物理或者化學(xué)性質(zhì)，垃圾就可以變廢為寶。例如：（1）去皮的電纜，剩余下來(lái)的細(xì)銅線可以經(jīng)過(guò)切割粉碎，變成極細(xì)的銅米或銅粉，而銅米是用廢線纜生產(chǎn)的一種新的工業(yè)原料，它的使用范圍和價(jià)值已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了精銅，在電子工業(yè)有廣泛的用途。目前電子

15、工業(yè)的銅箔是采用電積法生產(chǎn)的，原始的技術(shù)是以電解銅為原料，但生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，利用銅米取代電解銅，可以使銅箔的生產(chǎn)效率大幅度提高，生產(chǎn)成本大幅度降低。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)高質(zhì)量的銅米緊缺，供不應(yīng)求，銷售市場(chǎng)前景很好。（2）廢舊家電，現(xiàn)如今，隨著電子市場(chǎng)的不斷開(kāi)拓，電子產(chǎn)品普及率越來(lái)越高，更新的也越來(lái)越快，而廢舊家電，事實(shí)上利用價(jià)值很高，即時(shí)是某個(gè)部件損壞，其其他部件仍可以被利用，經(jīng)過(guò)維修處理以及更換某些重要元件，便可以成為一個(gè)新的產(chǎn)品，并且這些產(chǎn)品的質(zhì)量也有所保證，并不會(huì)影響客戶的使用。這種對(duì)廢舊垃圾的資源化處理，正是符合了現(xiàn)代社會(huì)提倡節(jié)約資源，合理利用資源的響應(yīng)?，F(xiàn)代企業(yè)中也有許多針對(duì)工業(yè)垃圾

16、的資源再生公司，例如：常州翔宇資源再生科技有限公司，該公司利用廢線路板粉末和廢塑料粉末深加工處理，變成脂塑景觀制品，既環(huán)保又耐用。這種類型的公司有很多，且都具備了一定程度的生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備要求。16生活垃圾城市生活垃圾，包括廚余垃圾、普通垃圾和庭院垃圾。在所有垃圾種類中，城市生活垃圾占據(jù)有重大的比例，而且這類垃圾有幾個(gè)很“尷尬”的特性：（1） 有機(jī)物的含量高；（2）垃圾的形狀復(fù)雜；（3）垃圾的幾何尺寸各異。這些特性也導(dǎo)致了垃圾組分的混亂以及垃圾內(nèi)部含水量較高。這些特性所帶來(lái)的根本是：分離的效率和純度很難掌控到一個(gè)令人滿意的程度。在現(xiàn)有的城市生活垃圾的資源化處理辦法中，主要分為兩類：（1） 焚燒，

17、眾所周知，焚燒首先需要燃料的供應(yīng)，這是一筆巨大的花費(fèi)；其次，焚燒所帶來(lái)的煙塵和化學(xué)物質(zhì)流入大氣層，污染了空氣和環(huán)境；最后，運(yùn)輸大批的垃圾和大批的燃料也需要一定的人力物力。所以，在處理技術(shù)還不成熟的情況下，雖然這種做法能夠大批量的處理垃圾，但是卻是違背了保護(hù)環(huán)境的初衷，也是沒(méi)有辦法中的辦法，實(shí)屬令人無(wú)奈。（2） 填埋，可以說(shuō)，這種處理方法和焚燒相比要好一些，可大面積的掩埋地點(diǎn)對(duì)于土地資源匱乏的地區(qū)來(lái)說(shuō)，是一個(gè)不小的問(wèn)題，而且垃圾的降解周期長(zhǎng)，填埋不夠深的話時(shí)間一久容易發(fā)出惡臭。這兩種主要的城市生活垃圾的處理辦法并不是長(zhǎng)久之計(jì)，城市化的日益加快，城市人口的不斷增加，堆積的垃圾迫切需要一套成熟的設(shè)備

18、和流程線來(lái)進(jìn)行處理，可是基于城市生活垃圾的特殊性，技術(shù)的發(fā)展上還存在一定的難度。11城市生活垃圾資源化處理的背景及意義城市生活垃圾的現(xiàn)狀已使許多人在擔(dān)心,垃圾會(huì)讓城市變成“垃圾城市”。傳統(tǒng)的城市生活垃圾處理方法是垃圾在城市近郊或堆放,或填埋。由此造成的污染十分嚴(yán)重。且不說(shuō)大量堆放的垃圾產(chǎn)生的令人窒息的惡臭和成群的蚊蠅蟲鼠;垃圾在發(fā)酵過(guò)程中產(chǎn)生的污物不僅污染了堆放場(chǎng)附近的土壤,而且使附近地表水和地下水的水質(zhì)嚴(yán)重惡化;北風(fēng)一吹,塑料、廢紙等密度較小的污染物隨風(fēng)飄舞,點(diǎn)污染變成了面污染;此外,那些被用普通方法埋在地下的垃圾因發(fā)酵產(chǎn)生沼氣,成了一顆顆“不定時(shí)炸彈”。生活垃圾中各種對(duì)環(huán)境有毒有害的物質(zhì)未

19、經(jīng)任何處理就融入土壤,潛在危害極大。例如混雜在城市生活垃圾中的大量的廢舊電池,除造成酸液污染土壤,還釋放出鉛、鎘、砷等毒性元素,這些毒性元素在土壤中均會(huì)被植物和原生動(dòng)物富集吸收,破壞環(huán)境,危害生態(tài)系統(tǒng)中的生物物種,直至通過(guò)生物鏈的傳遞作用最終危害人類自身的健康。城市生活垃圾對(duì)我們的生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的危害不言而喻。因此，迫切需要建立起城市生活垃圾資源化處理的流程，能夠緩解不斷增加的生活垃圾對(duì)人們的健康危害和生活環(huán)境的惡化，垃圾處理得當(dāng)了，不僅能夠改善生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量，保障人民的健康，而且能夠美化我們的城市，樹(shù)立一個(gè)城市的形象。最大化的利用好生活垃圾，這個(gè)“放錯(cuò)地方的資源”，變廢為寶，再回

20、收再利用，從中也能獲取利益，兩全其美。然而，在實(shí)行這個(gè)流程的過(guò)程中最關(guān)鍵的就是處理垃圾的各種設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造。18國(guó)內(nèi)外垃圾分選設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)(1)國(guó)外圾分選設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)國(guó)外垃圾分揀技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展始于20世紀(jì)70年代前后，30年來(lái)經(jīng)歷了“從無(wú)到有、逐步完善、成熟優(yōu)化”的階段。歐美、日本等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國(guó)家在垃圾分揀方面已取得大量開(kāi)發(fā)研制具備特色、性能優(yōu)良的分揀設(shè)備的研究成果，一些公司已具備成套設(shè)備的設(shè)計(jì)、加工制造、工程總承包、運(yùn)營(yíng)管理等全方位服務(wù)的能力。由于分揀可回收垃圾中的有用物資，因而廣泛應(yīng)用于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家。24根據(jù)垃圾分揀設(shè)備運(yùn)用的不同工況，我們可將垃圾分揀設(shè)備分為前處理分揀設(shè)備、

21、干性垃圾分揀設(shè)備。分別介紹如下：前處理分揀設(shè)備是一種運(yùn)用于垃圾堆肥、填埋、焚燒的前處理階段，處理的垃圾對(duì)象主要是混合垃圾和分類收集的有機(jī)垃圾。這種情況的分揀方法一般采用機(jī)械分揀，帶有少量的人工分揀。分揀設(shè)備主要有：鋼板帶式輸送機(jī)、鏈帶式輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)，破袋機(jī)、破碎機(jī)、磁力分揀器、滾筒篩、振動(dòng)篩等；其輔助配套設(shè)備包括：抽風(fēng)除塵除臭系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。24干性垃圾分揀處理設(shè)備干性垃圾的分揀處理目的在于回收垃圾中的有用資源，在處理消化垃圾的同時(shí)，要生產(chǎn)一定的經(jīng)濟(jì)效益。因此，國(guó)外干性垃圾般都采用人工分揀和機(jī)械分揀相組合的分揀方法。分揀設(shè)備有：板式輸送機(jī)、鏈帶式輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、破袋機(jī)

22、、磁力分揀器、分揀平臺(tái)、紙張分揀系統(tǒng)、玻璃分揀系統(tǒng)、打包機(jī)等；其輔助配套設(shè)備包括：抽風(fēng)除塵除臭系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。主要代表產(chǎn)品包括各類大型破碎機(jī)、打包機(jī)、分揀輸送設(shè)備破袋、篩分一體化設(shè)備等。(2)國(guó)內(nèi)垃圾分揀設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀 在國(guó)內(nèi)，城市生活垃圾分揀設(shè)備的開(kāi)發(fā)起步較晚，到目前為此，國(guó)內(nèi)還沒(méi)有比較成熟的生活垃圾成套分揀設(shè)備，目前城市生活垃圾中的資源回收(廢品回收)還是大多通過(guò)個(gè)人收集完成回收量也僅占垃圾有用資源的很小部分。前面已介紹，多年來(lái)國(guó)內(nèi)大部分城市生活垃圾都是簡(jiǎn)單的填埋。近年來(lái)，開(kāi)始對(duì)生活垃圾進(jìn)行堆肥、焚燒、綜合處置等。隨著這些垃圾處理方式的出現(xiàn)，以及垃圾中有用資源的增多，分揀設(shè)備的開(kāi)發(fā)才提上議

23、事日程。就目前來(lái)說(shuō)，分揀設(shè)備僅作為垃圾綜合處理的前處理設(shè)備，(如垃圾堆肥、焚燒前，通過(guò)垃圾分揀，棄除部分不適合堆肥和焚燒的雜質(zhì))，個(gè)別廠家進(jìn)行了設(shè)備開(kāi)發(fā)，并在已建的有限的垃圾處理場(chǎng)得到運(yùn)用。然而該技術(shù)尚不成熟，單體設(shè)備(如破袋機(jī)、滾筒篩、風(fēng)選機(jī)等)性能差、二次污染嚴(yán)重，設(shè)備缺乏系統(tǒng)性、完整性，使用效果并不理想。24國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀的典型代表是江蘇常州環(huán)衛(wèi)機(jī)械廠生產(chǎn)的分揀設(shè)備。該套設(shè)備包括板式給料機(jī)、破袋機(jī)、滾筒篩、磁選機(jī)、輸送帶、風(fēng)選機(jī)，運(yùn)用于常州環(huán)衛(wèi)綜合處理場(chǎng)，作為該垃圾綜合處理場(chǎng)垃圾堆肥的前處理設(shè)備。但使用后證明整個(gè)系統(tǒng)配置不合理，二次污染嚴(yán)重，單體設(shè)備性能明顯低于國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家水平，有垃圾成分多變

24、、工藝不成熟、設(shè)備性能有待提高等因素。241.1.2.3滾筒篩原理及應(yīng)用特點(diǎn)滾筒篩作為垃圾中轉(zhuǎn)站主要的分選型設(shè)備，是垃圾預(yù)處理設(shè)備的重要組成部分之一，首先被使用在垃圾分選的流程線中。滾筒篩是利用做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的滾筒體將垃圾按粒度進(jìn)行分級(jí)的機(jī)械分選設(shè)備，整個(gè)滾筒體表面打上不同大小的孔，篩體被傾斜安裝，物料進(jìn)入滾筒體內(nèi)隨滾筒體的轉(zhuǎn)動(dòng)做螺旋狀翻動(dòng)，粒度小于篩孔的垃圾被篩下成為篩下物，留在篩體內(nèi)的物料成為篩上物，從滾筒體底端排出。圖1.1滾筒篩示意圖由于我國(guó)的城市生活垃圾在源頭上的分類與發(fā)達(dá)國(guó)家還存在差距，而且從垃圾的組分上看，其組分復(fù)雜，有機(jī)物占據(jù)更大比例，含水量高，因此，在初級(jí)分選上，要做到高效率分選

25、很有難度，然而滾筒篩在初級(jí)分選設(shè)備中，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，有較大的處理能力，也有相對(duì)較高的分選效率，處理成本低，一定程度上適合我國(guó)國(guó)情下的城市生活垃圾分選。也得到了廣范的應(yīng)用。1.2課題目標(biāo)、內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題課題研究的目標(biāo)和內(nèi)容（1）根據(jù)給定工藝參數(shù)確定設(shè)計(jì)參數(shù)，如滾筒轉(zhuǎn)速、電機(jī)功率等。（2）進(jìn)行設(shè)備結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與確定及尺寸的計(jì)算與設(shè)計(jì)等。（3）獨(dú)立完成與課題密切相關(guān)的一篇英文資料的翻譯（數(shù)量按學(xué)校畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的規(guī)定）。（4）根據(jù)所學(xué)過(guò)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行設(shè)備的工藝計(jì)算。（5）學(xué)習(xí)相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)備的技術(shù)特性的確定、撰寫技術(shù)要求等等。（6）按照現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行手工圖的繪制（A0手工圖

26、1張以及CAD圖1張，其它零件圖CAD圖若干）。（7）按學(xué)校給定畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書的要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（含中英文摘要）。對(duì)本設(shè)計(jì)進(jìn)行評(píng)述，最終掌握此類設(shè)備設(shè)計(jì)的整個(gè)步驟、內(nèi)容和相關(guān)的要求。1.2.2 課題擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題在現(xiàn)有的滾筒篩技術(shù)上，做出大膽的改進(jìn)，基于垃圾特性的復(fù)雜，國(guó)內(nèi)外并沒(méi)有滾筒篩的準(zhǔn)確計(jì)算公式，大都是經(jīng)驗(yàn)公式，所以應(yīng)對(duì)不同的情況，需要在尺寸上，甚至是結(jié)構(gòu)上有大的改變，來(lái)提高設(shè)備的運(yùn)行能力和處理能力，這將是本課題擬解決的關(guān)鍵性的問(wèn)題所在。2 確定設(shè)計(jì)方案2.1垃圾的組分及特性2.1.1國(guó)外城市生活垃圾組分表2.1國(guó)外生活垃圾中各組分平均含量(濕基)有機(jī)物塑料紙類玻璃纖維剩余物木塊

27、礦物金屬橡膠15.8%14.9%28%6.3%8.5%6%7.4%4.2%7.4%1.5% 從表2.1可以看出，國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾組分有機(jī)物含量較少，其處理的側(cè)重點(diǎn)不同，因此，國(guó)外先進(jìn)設(shè)備的引進(jìn)并不能解決國(guó)內(nèi)垃圾處理的問(wèn)題，我們只能夠借鑒國(guó)外設(shè)備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)，提高和改進(jìn)設(shè)備的性能，使之能夠應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的處理現(xiàn)狀。2.1.2國(guó)內(nèi)城市生活垃圾組分表2.2國(guó)內(nèi)生活垃圾中各組分平均含量(濕基)有機(jī)物塑料紙類玻璃纖維剩余物木塊礦物金屬橡膠59.2%19.8%9.9%3.1%4.5%2.3%0.3%0.4%0.5%0.0%從表2.2可以看出，生活垃圾中有機(jī)物、塑料、紙、纖維、玻璃的含量較高。含水量高就導(dǎo)致

28、了分離困難，這就是國(guó)內(nèi)與國(guó)外在分離設(shè)備的研究上存在的差別。研究表明，具有資源化潛力的物質(zhì)為有機(jī)物、粒徑大于40 mm 的塑料、粒徑大于80 mm的紙、粒徑大于120 mm玻璃、粒徑大于80mm的纖維及金屬。而我們需要針對(duì)的就是有機(jī)物在處理過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題以及商榷找出其需要客服的困難，最終找到解決問(wèn)題的辦法。2.2方案的原理與選擇依據(jù)2.2.1方案的原理滾筒篩的原理：由電機(jī)、減速器帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)鏈條與4個(gè)摩擦輪中靠近驅(qū)動(dòng)一端的2個(gè)摩擦輪相連，從而帶動(dòng)4個(gè)摩擦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，利用內(nèi)裝刀具的筒體回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和篩網(wǎng)，將袋裝垃圾進(jìn)行破袋、分級(jí)。粒度小于篩孔的物料被篩出，大于篩孔的留在篩體上直至從筒體尾部排出。而

29、此設(shè)計(jì)方案與以往的滾筒篩有所區(qū)別，滾筒內(nèi)不再安裝破袋刀片，這使得滾筒的轉(zhuǎn)速大大提高，保證了在減小滾筒長(zhǎng)度的同時(shí)，并不會(huì)降低滾筒的處理能力，而代替刀片起到破袋作用的是一個(gè)單獨(dú)的破袋機(jī)，所以此方案不僅要設(shè)計(jì)滾筒篩還需設(shè)計(jì)一個(gè)附件破袋機(jī)。破袋機(jī)：破袋機(jī)是一種對(duì)袋裝粉狀或顆粒狀的物料進(jìn)行機(jī)械式破袋的設(shè)備。而此方案所要用到的是關(guān)于破除城市生活垃圾中含有的垃圾袋的破袋機(jī)，此破袋機(jī)的原理是通過(guò)平排放置的兩根軸，軸上裝有圓環(huán)型的破袋刀具，通過(guò)電機(jī)輸送功率，帶動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，利用刀具破袋。圖2.1破袋機(jī)示意圖（側(cè)視）由于在滾筒篩內(nèi)裝破袋刀具，考慮到破袋效率，往往滾筒篩的轉(zhuǎn)速不能過(guò)大，所以，此方案設(shè)計(jì)時(shí)把破袋功能直接轉(zhuǎn)

30、化成一套設(shè)備，這樣能夠大大提高滾筒篩工作效率，提高處理量。2.2.2滾筒篩內(nèi)垃圾的運(yùn)動(dòng)分析2.2.2.1單元體P在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)和分析圖2.2 垃圾在滾筒體內(nèi)運(yùn)動(dòng)分析（立體）單元體P 在xoy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)如圖2.2所示，其運(yùn)動(dòng)過(guò)程分為兩部分：B點(diǎn)到o點(diǎn)的圓周運(yùn)動(dòng)、o點(diǎn)到D點(diǎn)再到B1點(diǎn)的拋物線運(yùn)動(dòng)，具體的運(yùn)動(dòng)方程如下：圓周運(yùn)動(dòng)方程： （2.1）拋物線運(yùn)動(dòng)方程： （2.2）圖2.3 垃圾在xoy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡式中：r單元體P在xoy 平面內(nèi)距篩體軸線的距離；t單元體P的運(yùn)動(dòng)時(shí)間；v在xoy 平面內(nèi)單元體P脫離時(shí)的線速度；滾筒篩的角速度；單元體P的脫離角。由單元體P的運(yùn)動(dòng)方程可以得出其運(yùn)動(dòng)軌跡方程，

31、具體如下：圓周運(yùn)動(dòng)軌跡方程： (2.3)拋物線運(yùn)動(dòng)軌跡方程： (2.4)根據(jù)方程式(2.3)和(2.4)不難解出任意圓和拋物線兩條曲線的交點(diǎn)坐標(biāo)分別為原點(diǎn)o（0，0）和（4rsin2cos，-4rsincos2）。若rR (R為滾筒篩的半徑) 時(shí)，即垃圾位于篩體的內(nèi)壁處，兩條曲線的交點(diǎn)分別為（0，0）和（4Rsin2cos，-4Rsincos2）。為了獲得較高的篩分效率，應(yīng)使物料在篩體內(nèi)作較大的翻動(dòng)，使物料在篩體內(nèi)能夠獲得最大拋落落差，即要求圖2.3中取最大值。將方程(2.4)對(duì)x求導(dǎo)可得：若，可得： 將代入方程(2.4)，可得：而，則：令，可解得：由上述計(jì)算可得，當(dāng)=35.264°

32、時(shí)，值最大，物料在滾筒篩內(nèi)翻動(dòng)也最充分。122.2.2.2計(jì)算滾筒轉(zhuǎn)速如圖所示, 隨著滾筒體轉(zhuǎn)速的增加, 垃圾拋落點(diǎn)也開(kāi)始提高, 當(dāng)垃圾拋落點(diǎn)增加到某值時(shí), 離心力將大于垃圾重力, 此時(shí), 垃圾發(fā)生離心運(yùn)動(dòng)，垃圾越過(guò)頂點(diǎn)不再落下。綜上所述， 垃圾重力和離心力運(yùn)動(dòng)的臨界條件是： （2.5)式中：P-離心力（kN) G-垃圾重力（kN）圖2.4 垃圾在滾筒體內(nèi)運(yùn)動(dòng)分析（平面）設(shè)垃圾滾筒體線速度為v，當(dāng)垃圾上升到A點(diǎn)時(shí)： (2.6)式中：將代入（2.6）得： (2.7)因，代入式(2.7)得： (2.8)式中，取，于是： (2.9)如上所述，當(dāng)滾筒體達(dá)到臨界轉(zhuǎn)速時(shí)，垃圾升至頂點(diǎn)Z不再落下。此時(shí)，從而

33、得： (2.10)式中D-滾筒體內(nèi)徑（m）從式（2.10）可以看出，與D關(guān)系是呈反比，因此，可以推算出垃圾在滾筒篩筒體內(nèi)的離心運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是從滾筒體的外層向內(nèi)層逐漸減小的過(guò)程。換而言之，把垃圾滾筒篩筒體的工作狀態(tài)分為若干層的話，那么當(dāng)垃圾在筒體的最外層處于最有利的工作條件時(shí)，剩下的垃圾在內(nèi)層則處于篩分不理想狀態(tài)。要想所有的垃圾都處于較好的篩分狀態(tài)，則設(shè)計(jì)垃圾滾筒篩時(shí)可以把所有垃圾假定于某一縮聚層上，然后，保證縮聚層的垃圾處于最好的工作轉(zhuǎn)速狀態(tài)，即把所有垃圾處于最好的篩分狀態(tài)。按照這種設(shè)想的假定，從理論上可以推導(dǎo)出有利篩分狀態(tài)的工作轉(zhuǎn)速計(jì)算公式：式中。為了表示方便, 通常用實(shí)際轉(zhuǎn)速或工作轉(zhuǎn)速與臨界轉(zhuǎn)

34、速的轉(zhuǎn)速比來(lái)表示：因此，理想中的最有利工作轉(zhuǎn)速為：提升裝置是一些縱向板，它們被加在滾筒體進(jìn)口端。當(dāng)垃圾滾筒篩沒(méi)有提升裝置時(shí)，理想中的最有利工作轉(zhuǎn)速取臨界轉(zhuǎn)速的最大值；當(dāng)垃圾滾筒篩有提升裝置時(shí), 理想中的最有利工作轉(zhuǎn)速取臨界轉(zhuǎn)速的最大值。垃圾在滾筒體內(nèi)不產(chǎn)生滑動(dòng)是摩擦力與垃圾重力的切向分力相等的前提。當(dāng)在某種特定的情況之下，垃圾在滾筒體內(nèi)發(fā)生滑動(dòng)(當(dāng)垃圾的含水率過(guò)高即>50%)時(shí)，即垃圾體的切向力大于摩擦力時(shí)，盡管滾筒體的工作轉(zhuǎn)速保持在或，但是垃圾在不斷的下滑之中，所以垃圾并不能做離心運(yùn)動(dòng)。如果處理的垃圾的含水率非常高，垃圾可以在超臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)動(dòng)。超臨界轉(zhuǎn)速運(yùn)動(dòng)可以適當(dāng)提高滾筒篩的處理能力

35、，但必須根據(jù)實(shí)際情況由試驗(yàn)確定。正常情況下，滾筒體內(nèi)沒(méi)有撥料板時(shí)，滾筒篩的工作轉(zhuǎn)速為極限轉(zhuǎn)速的08倍，若滾筒體內(nèi)帶有撥料板時(shí)，工滾筒篩的作轉(zhuǎn)速為極限轉(zhuǎn)速的05倍。25因此：2.2.2.3單元體P沿z軸線的運(yùn)動(dòng)和分析單元體P沿z軸線的運(yùn)動(dòng)和分析假設(shè)單元體P在篩體內(nèi)不發(fā)生軸向滑動(dòng)，則單元體P沿z 軸線運(yùn)動(dòng)為間歇式的。由圖3.1可知，單元體P 每完成一個(gè)循環(huán)，沿z 軸線方向移動(dòng)BB1位移。因此，可先計(jì)算出單元體P每完成一個(gè)循環(huán)所需的時(shí)間和移動(dòng)的位移，再計(jì)算出單元體P沿z軸線的平均速度。12（1）單元體P每完成一個(gè)循環(huán)的時(shí)間包括隨滾筒篩進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和拋物運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。若假設(shè)單元體P與筒體之間不存在

36、滑動(dòng)，則其隨滾筒篩進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可由和筒體的轉(zhuǎn)速計(jì)算得出。由B點(diǎn)的坐標(biāo)可以計(jì)算出：，則 ： 由拋物線運(yùn)動(dòng)方程和B點(diǎn)坐標(biāo)，可以得出單元體P作拋物運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：其中n為滾筒篩的轉(zhuǎn)速。因此，單元體P 每完成一個(gè)循環(huán)的時(shí)間： （2）單元體P每完成一個(gè)循環(huán)，沿滾筒篩的z 軸線移動(dòng)長(zhǎng)度。由單元體P的運(yùn)動(dòng)方程和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，可以得出單元體P每完成一個(gè)循環(huán)的位移：因此，單元體P沿z軸線方向的平均運(yùn)動(dòng)速度： 方案選擇的依據(jù)袁惠新等. 分離工程，北京，中國(guó)石化出版社中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司. 化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè) (上冊(cè)). 北京，化學(xué)工業(yè)出版社，2009機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，高等教育出版社，2006機(jī)械制圖，化學(xué)工業(yè)出版

37、社，2007HGT2059220635-2009 鋼制管法蘭、墊片和緊固件JB/T4712-2007，容器支座其他現(xiàn)行化工設(shè)備及零部件手冊(cè)3.工藝計(jì)算3.1整個(gè)生產(chǎn)線工作情況整個(gè)生產(chǎn)線按1000th設(shè)計(jì)；工作時(shí)間按16h(兩班制)；據(jù)此要求，考慮到系統(tǒng)生產(chǎn)力的波動(dòng)，滾筒篩的實(shí)際生產(chǎn)能力按10th設(shè)計(jì)。3.2 滾筒篩尺寸計(jì)算3.2.1 城市生活垃圾的密度城市生活垃圾在自然狀態(tài)下，單位體積的質(zhì)量叫垃圾密度。垃圾密度隨組分變化而不同。我國(guó)城市生活垃圾垃中的重要成分是食品垃圾和燃料灰渣，這些組分的密度相對(duì)較高?；旌侠芏仍谥g。此方案設(shè)計(jì)，取垃圾密度為：3.2.2滾筒篩傾角滾筒篩筒體的安裝傾角直接影

38、響垃圾在筒體內(nèi)完成一個(gè)循環(huán)運(yùn)動(dòng)時(shí)沿軸向前進(jìn)的距離，從而影響垃圾在滾筒篩內(nèi)的停留時(shí)間、滾筒篩的產(chǎn)能、篩分效率等。在筒體長(zhǎng)度和轉(zhuǎn)速一定的情況下，傾角的增加使物料前進(jìn)方向的傾斜度增加，從而增大了料床沿前進(jìn)方向的重量分力，使軸向的拋落分速度或滑落分速度加大，從而使整體的平均截面速度加快，縮短了物料的停留時(shí)問(wèn)，提高了物料的通過(guò)量。但如果安裝傾角過(guò)大，垃圾在筒體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)循環(huán)次數(shù)減少，降低了篩分效率。傾角較小時(shí)，需要提高筒體轉(zhuǎn)速以保證處理能力，垃圾在筒體內(nèi)的循環(huán)翻滾次數(shù)增多，有利于垃圾的篩分。根據(jù)國(guó)內(nèi)外已有的資料，滾筒篩筒體的安裝傾角在5°15°較為適宜。本滾筒篩的安裝傾角確定為4

39、76;。103.2.3滾筒篩直徑D由經(jīng)驗(yàn)公式：（3.1）其中：得： 為了起得較好的破袋率，物料填充量適當(dāng)降低，同時(shí)考慮到設(shè)備的擴(kuò)容，滾筒篩的滾筒直徑選為：3.2.4滾筒體長(zhǎng)L此方案設(shè)計(jì)，與以往的滾筒篩有所不同的是通體內(nèi)沒(méi)有破袋刀具，因此而帶來(lái)的影響有以下幾點(diǎn)：（1）當(dāng)破袋機(jī)代替原有的安裝在滾筒篩內(nèi)的破袋刀具后，就不需要考慮原有的刀具破袋率，從而可以提高滾筒篩的轉(zhuǎn)速。（2）轉(zhuǎn)速增加，篩分效率也會(huì)增加，考慮到設(shè)備占據(jù)空間較大，可以適當(dāng)縮短滾筒篩的長(zhǎng)度，在此前提下，其效率并不會(huì)下降。根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，滾筒篩的長(zhǎng)度跟篩分效率和滾筒篩的直徑有關(guān)，如果長(zhǎng)度短了，篩分效率容易降低；如果直徑過(guò)小，篩分物料不

40、宜充分的分散開(kāi)來(lái)，也會(huì)影響到篩分效率。所以，選擇一個(gè)合適的滾筒體直徑與長(zhǎng)度的比例是重要的。可以根據(jù)下面的經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)得出滾筒體的長(zhǎng)度：考慮到滾筒體需要邊緣預(yù)留長(zhǎng)度余量，且還需把非篩分區(qū)域（包括筒體環(huán)，齒輪環(huán)等）包括在內(nèi)，所以此方案?。簼L筒體的壁厚根據(jù)國(guó)內(nèi)外的設(shè)備參考，?。?.2.5滾筒篩篩孔確定3.2.5.1滾筒篩篩孔大小確定表3.1各粒徑范圍內(nèi)生活垃圾含量（濕基） 生活垃圾類別不同粒徑城市生活垃圾含量>250 mm160250 mm80160mm<80 mm紙8.8%11.3%12.8%14.2%14.7%16.3%1.6%2.5%有機(jī)物30.5%35.9%27.3%30.7%57

41、.6%59.7%83.2%90.5%纖維3.1%5.8%9.6%11.4%02.9%0塑料38.3%44.7%36.8%38.9%14.5%16.2%1.2%2.8%剩余物1.6%3.5%6.2%7.9%1.3%3.5%01.2%橡膠0000.1%0木塊00.4%00.7%00.3%01.5%金屬0.1%0.3%00.5%0.1%0.2%01.6%玻璃5.2%6.1%01.2%0.5%0.7%01.8%礦物0.9%1.8%00.4%0.4%0.6%01.7%從表3.1可以看出，與未經(jīng)篩分的生活垃圾相比較而言，經(jīng)篩分后具有資源化潛力的物質(zhì)在相應(yīng)的粒徑范圍內(nèi)相對(duì)集中。因而通過(guò)滾筒篩篩分后，將相對(duì)集

42、中的各粒徑范圍內(nèi)的生活垃圾采用不同的處置方法，可將生活垃圾中具有資源化潛力的物質(zhì)最大化利用。根據(jù)表3.1所反應(yīng)出的城市生活垃圾粒徑的大小，次方案確定滾筒篩篩孔的粒徑大小為：3.2.5.2滾筒篩篩孔分布 對(duì)于以往國(guó)內(nèi)外對(duì)滾筒篩的研究，篩孔排布很少有工程師對(duì)篩孔的排布方式有研究。在此方案中，借鑒了板式篩板塔中篩孔的設(shè)計(jì)和排布，當(dāng)篩孔按正三角形排布時(shí)，能夠最大力度的保證垃圾的重量對(duì)滾筒篩產(chǎn)生的應(yīng)力在篩孔之間分布均勻，而且這樣的交叉式排布比普通排列擁有更多的篩孔，篩孔多了，自然篩分效率就能提高。因此，此方案中小篩孔和中篩孔都按照正三角形排布。圖3.1滾筒篩小篩孔正三角形分布圖3.2滾筒篩中篩孔正三角形

43、分布圖3.3滾筒篩大篩孔分布3.3滾筒體內(nèi)垃圾重量與電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算3.3.1滾筒體內(nèi)垃圾重量進(jìn)入滾筒篩的垃圾量的多少，會(huì)直接影響到滾筒篩的篩分效率，當(dāng)進(jìn)入量少時(shí)，篩分效率會(huì)降低，當(dāng)進(jìn)入量過(guò)多時(shí)，篩筒體內(nèi)層的垃圾會(huì)對(duì)外層的垃圾產(chǎn)生干擾，破壞垃圾在滾筒篩內(nèi)的有效循環(huán)，篩分效率反而會(huì)降低。所以，適當(dāng)?shù)睦M(jìn)入量必須按垃圾的實(shí)際處理要求來(lái)進(jìn)行確定。由下式計(jì)算： （3.2）式中：G-滾筒體內(nèi)垃圾重量（t）3.3.2滾筒篩電機(jī)功率P垃圾滾筒篩功率按下列經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算： （3.3）垃圾滾筒篩的生產(chǎn)能力與配備的動(dòng)力，應(yīng)符合表3.3的規(guī)定。表3.2生產(chǎn)能力與電機(jī)功率關(guān)系根據(jù)表3.1的規(guī)定，此方案選取的是QABP2

44、00L-4A臥式調(diào)速電機(jī)額定功率：3.4破袋機(jī)基本尺寸計(jì)算已知方案的處理量為：把處理量（質(zhì)量流量）轉(zhuǎn)化為體積流量：破袋機(jī)的破袋面積及兩軸之間的面積：此破袋機(jī)分為上下四根軸，而四根軸以兩兩為一組進(jìn)行破袋，上層一組破大袋，下層一組破小袋，所以根據(jù)實(shí)際中城市垃圾袋的大小確定破袋面積為：式中：-上層破袋面積-下層破袋面積而破袋機(jī)中間段軸長(zhǎng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)以及實(shí)際情況取所以，軸間距為：式中：取整得：4.強(qiáng)度計(jì)算4.1齒輪軸徑計(jì)算此方案中齒輪裝置和滾輪機(jī)構(gòu)所用到的軸的材料均為45鋼。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，軸的強(qiáng)度計(jì)算公式為：式中：-軸端直徑 （mm）； A-系數(shù)，取A=70； n-軸的工作轉(zhuǎn)速 （r/m） P-軸傳遞

45、的功率，取P=5.5kw得：4.2滾筒篩總重量計(jì)算根據(jù)第三章的工藝計(jì)算，已知：且而滾筒體的材料是Q235-A鋼，查詢工程材料手冊(cè)，Q235-A密度為：滾筒體制造所需鋼材體積：式中：-滾筒篩小篩孔個(gè)數(shù)，取-滾筒篩中篩孔個(gè)數(shù)，取-滾筒篩大篩孔個(gè)數(shù)，取再根據(jù)公式：得：4.3軸的校核4.3.1齒輪裝置軸的校核根據(jù)計(jì)算外力偶矩的公式：（4.1）式中：-滾筒篩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，取代入得：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的最大應(yīng)力公式： 你 （4.2）式中：-為抗扭截面系數(shù)，代入數(shù)據(jù)得：查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：因此：經(jīng)校核，齒輪軸滿足強(qiáng)度條件。4.3.2破袋機(jī)軸的校核根據(jù)計(jì)算外力偶矩的公式：式中：代入得：圓軸扭轉(zhuǎn)時(shí)的最大應(yīng)力公式：式中：-

46、為抗扭截面系數(shù)，代入數(shù)據(jù)得：查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得：因此：經(jīng)校核，破袋機(jī)軸滿足強(qiáng)度條件。5.滾筒篩的操作與維護(hù)滾筒篩是屬于垃圾分選中相對(duì)比較大型的處理設(shè)備，即時(shí)結(jié)構(gòu)并不像其他磁選機(jī)，分選機(jī)一樣復(fù)雜，但仍需承受巨大的垃圾重量，因此，在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)后難免會(huì)出現(xiàn)一些機(jī)械上的故障，經(jīng)過(guò)這幾年國(guó)內(nèi)外對(duì)滾筒篩的研究，總結(jié)了一下幾個(gè)比較重要也是容易出現(xiàn)的故障、引起故障的原因以及相對(duì)應(yīng)的解決辦法。表5.1滾筒篩最常發(fā)生的故障、原因及處理辦法發(fā)生的故障引起故障的原因解決故障的辦法咔噠的噪音設(shè)備螺栓松動(dòng)重新緊固螺栓或其他緊固件滾筒篩旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)誤電機(jī)動(dòng)力纜接錯(cuò)更換接線盒中任意2根動(dòng)力纜電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)遲緩1.輸送量超允許值2

47、.電動(dòng)機(jī)超負(fù)荷3.電機(jī)啟動(dòng)時(shí)扭矩不夠重新調(diào)整輸送量齒輪箱發(fā)熱1.缺少潤(rùn)滑劑2.箱體內(nèi)通風(fēng)效果不好1.添加潤(rùn)滑劑2.檢查并調(diào)節(jié)通風(fēng)口的散熱電動(dòng)機(jī)發(fā)熱1.電動(dòng)機(jī)冷卻時(shí)間過(guò)短2.電動(dòng)機(jī)的工作環(huán)境3.電動(dòng)機(jī)超載4.電電動(dòng)機(jī)連接線有松動(dòng)5.電動(dòng)機(jī)星形三角形接線不對(duì)1.清掃電動(dòng)機(jī)的散熱片2.檢查風(fēng)扇葉輪是否工作正常，確保新鮮空氣的通暢性3.降低負(fù)荷4.緊固連接5.檢查后重新接線滾筒篩工作時(shí)噪音過(guò)大檢查滾輪，潤(rùn)滑劑是否分配到位添加潤(rùn)滑劑，若滾輪磨損嚴(yán)重，即時(shí)更換垃圾在生產(chǎn)線上不能前進(jìn)滾筒篩堵塞即時(shí)清理干凈滾筒篩不能正常運(yùn)行，電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)垃圾堵塞即時(shí)清理篩孔處堵塞的垃圾軸承處發(fā)熱檢查軸承，潤(rùn)滑劑是否分配到

48、位添加潤(rùn)滑劑，若軸承磨損嚴(yán)重，即時(shí)更換6.設(shè)計(jì)工作總結(jié)及展望6.1設(shè)計(jì)工作總結(jié)此方案的畢業(yè)設(shè)計(jì)到此基本完成，經(jīng)過(guò)總結(jié)和歸納，在設(shè)計(jì)期間主要圍繞畢業(yè)設(shè)計(jì)做了如下工作：（1）查找相關(guān)書籍資料及文獻(xiàn)，并進(jìn)行了與滾筒篩有關(guān)的外文資料的翻譯，編寫文獻(xiàn)綜述；（2）確定課題研究的目標(biāo)、內(nèi)容和需要解決的關(guān)鍵性問(wèn)題，而后擬定設(shè)計(jì)方案，確定方案的選擇依據(jù)；（3）在課程設(shè)計(jì)前期，進(jìn)行了大量的關(guān)于滾筒篩及其其他部件的機(jī)構(gòu)計(jì)算、工藝計(jì)算和強(qiáng)度計(jì)算；（4）去張化機(jī)工廠參觀實(shí)習(xí)；（5）在課程設(shè)計(jì)中期，根據(jù)計(jì)算出的尺寸進(jìn)行了滾筒篩的CAD繪圖；（6）撰寫了畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書；（7）在課程設(shè)計(jì)后期，畫A0裝配手工圖一張，CAD圖5

49、張。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我所參與的課題，是一個(gè)新興的課題，城市化垃圾的資源化處理，在當(dāng)今社會(huì)中，是一個(gè)熱門的話題，商人們?cè)谄渲袑ふ疑虣C(jī)，科學(xué)家在其中摸索創(chuàng)造更好的處理設(shè)備和方案，國(guó)家在其中尋找垃圾處理的可持續(xù)發(fā)展道路。這個(gè)課題并不像其他例如：換熱器、攪拌器一樣，有一套固定的計(jì)算模式，因此方案中存在很多非標(biāo)準(zhǔn)件，很多方面都是自己計(jì)算和設(shè)計(jì)完成的，能夠提供標(biāo)注參考的地方不多，但是我通過(guò)前期充足的準(zhǔn)備，查閱大量相關(guān)資料和設(shè)計(jì)類書籍，并且，在設(shè)計(jì)過(guò)程中把遇到的困難和問(wèn)題及時(shí)與指導(dǎo)老師溝通交流，最終，順利的完成了這次方案的設(shè)計(jì)，在整個(gè)過(guò)程中，我不但把大學(xué)四年來(lái)所學(xué)到的知識(shí)做了一個(gè)總結(jié)，還從中學(xué)到了許多實(shí)踐中應(yīng)

50、用到的經(jīng)驗(yàn)和一些技術(shù)慣用方法，這些知識(shí)為我今后的學(xué)習(xí)和工作都打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，使我對(duì)機(jī)械這一行業(yè)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí)，能夠完成這項(xiàng)設(shè)計(jì)，我很興奮，難以言喻的成就感讓我堅(jiān)定了繼續(xù)在這行業(yè)努力拼搏的決心。雖然此次設(shè)計(jì)的目的是為了能夠制造出垃圾分選過(guò)程中的一套設(shè)備-滾筒篩，但是這并不是我的初衷，我認(rèn)為，創(chuàng)造設(shè)備，有點(diǎn)像是一種亡羊補(bǔ)牢的做法，我們更應(yīng)該關(guān)注的是能源和資源的利用問(wèn)題，社會(huì)的普遍鋪張浪費(fèi)現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，這才導(dǎo)致了垃圾的增量不斷提高，環(huán)境日益惡化，人們的健康得不到保障。當(dāng)然，在這其中也涉及到人民的個(gè)人素質(zhì)問(wèn)題，隨地亂丟垃圾。在垃圾產(chǎn)生的源頭處，人們并沒(méi)有自覺(jué)的做到初步篩分為之后的其中處理盡一下隨

51、手之勞，在這個(gè)方面的意識(shí)我們離國(guó)外的教育發(fā)展還有一定的差距，所以，看待一個(gè)問(wèn)題，不能只去考慮解決這個(gè)問(wèn)題的辦法，同時(shí)也應(yīng)該思考導(dǎo)致這個(gè)問(wèn)題的原因，從根源處尋找解決問(wèn)題的辦法，才是真正的“除草要除根”。這個(gè)道理就是我從此次畢業(yè)設(shè)計(jì)從體會(huì)到的。6.2設(shè)計(jì)工作展望這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我對(duì)滾筒篩設(shè)備有了一個(gè)更深層次的了解，滾筒篩結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作也不復(fù)雜，但設(shè)備體積較大，在安裝運(yùn)輸方面不易。從這次總結(jié)來(lái)看，其實(shí)還是有很多地方可以進(jìn)入更深層次的研究：（1） 滾筒篩中可以加入一個(gè)自動(dòng)清理清潔裝置，當(dāng)設(shè)備運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)了后，難免會(huì)出現(xiàn)纏繞，阻塞的現(xiàn)象，如果能夠在滾筒篩上安裝一個(gè)自動(dòng)清理清潔裝置，這樣，不僅能保持設(shè)備在

52、不運(yùn)行的情況下能夠保持清潔，更重要的是清潔的設(shè)備能夠延長(zhǎng)壽命，這也是設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)方面一個(gè)很好的建議，有待進(jìn)一步的研究。 （2）破袋設(shè)備，從目前來(lái)看，并不理想，當(dāng)所有垃圾都需要進(jìn)入破袋機(jī)時(shí)，破袋效率會(huì)大大的下降，所以，設(shè)想能夠在現(xiàn)有的破袋設(shè)備上安裝一個(gè)智能挑袋機(jī)械手臂，這種裝置能夠自動(dòng)識(shí)別一定體積大小，一定材料的袋子，然后把袋子挑入破袋設(shè)備，進(jìn)行破袋，而其他分散的垃圾則直接沿著傳送帶進(jìn)入滾筒篩，這樣設(shè)計(jì)，既保證了破袋率，也保證了應(yīng)有的效率。這些方面目前為止只是一種設(shè)想，在實(shí)踐方面還是有難度的，但我相信，只要有追求，敢于嘗試，不怕困難，堅(jiān)持不懈在未來(lái)的不久一定能夠有所突破，甚至于制造出現(xiàn)在設(shè)想中的

53、設(shè)備。為期五個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束，在這個(gè)過(guò)程中我學(xué)到了很多，也懂得了很多，我相信，在以后的道路上，現(xiàn)在所學(xué)到的這些知識(shí)將會(huì)對(duì)我有莫大的幫助，這次難得的實(shí)踐，給我的大學(xué)四年畫上了一個(gè)圓滿的句號(hào)，沒(méi)有讓這四年的光陰白費(fèi)，我會(huì)沿著這條途徑努力越走越遠(yuǎn)。7.參考文獻(xiàn)1 袁惠新分離工程M北京：中國(guó)石化出版社，20022 李云.過(guò)程流體機(jī)械M北京：化工工業(yè)出版社，20103 黃振仁過(guò)程裝備成套技術(shù)M北京：化工工業(yè)出版社，20094JB/T4712-2007，容器支座 S5 TSG R0004-2009，固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)范S 6GB25198-2010，鋼制壓力容器用封頭S7 中國(guó)石化集團(tuán)上海工程有限公司化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)(上冊(cè)) M 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20098GB150-1998，鋼制壓力容器S9鄭津洋過(guò)程設(shè)備設(shè)計(jì)M.北京：化工工業(yè)出版社，201010張征3m×10m垃圾滾筒篩設(shè)計(jì)與應(yīng)用J水泥工程，2012（5）11劉勇，呂軍城市化背景下我國(guó)城市生活垃圾資源化處理產(chǎn)業(yè)的發(fā)展研究J科技進(jìn)步與對(duì)策，2007（10）12蔡玉良，楊學(xué)權(quán)，丁曉龍，翟東波，趙美江滾筒篩內(nèi)物料運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析J水泥工程，2010（2）13孟寶峰我國(guó)城市垃圾資源化處理技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)J再生