布草压榨脱水系统设计(附件)
随着当今社会的能源消耗越来越大，而全球的能源也越来越紧缺，所以节约能源就越来越重要。为了能节能节水，在洗涤行业就开始研发新型的洗衣机，而隧道式洗衣机就是在这样的环境下研发出来的，隧道式洗衣机系统的重要组成部分就是压榨脱水机。压榨脱水机对整个隧道式洗衣机系统的性能和质量起了决定性的作用。传统的洗衣机存在结构笨重、成本较高等诸多缺点。为此，本文研究了隧道式洗衣机系统上的重要组成部分压榨脱水机。本文的研究对象是压榨脱水机。首先弄清楚了现在市场上对压榨脱水机的工作需求；然后同过对压榨脱水机的总体参数进行分析，再对压榨脱水机进行总体结构上的设计，并用三维CAD 软件Siemens NX 8.0对压榨脱水机进行了虚拟建模和组装；在进行完总体的机构设计后，又对压榨脱水机的关键零部件进行了具体的设计；最后在对部分关键零部件设计完成后，又运用了有限元分析软件ANSYS对关键的零部件进行了强度和刚度校核。本文的研究成果为研究压榨脱水机的结构设计，为以后对压榨脱水机进一步进行优化设计奠定了基础，为以后类似的装备制造的结构设计提供了一种思路。关键词：压榨脱水机；结构设计；有限元分析；ANSYS 目录
第一章 绪论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.1.1 选题背景 1
1.1.2 现实意义 2
1.2 国内外研究概况和发展趋势 3
1.3 论文的研究内容 4
第二章 压榨脱水机总体设计 5
2.1 压榨脱水机的工作原理设计 5
2.2 压榨脱水机的参数设计 6
2.3 压榨脱水体总体设计 7
2.3.1 压头主液压缸 7
2.3.2 导向筒 8
2.3.3 压头 9
2.3.4 其它组件 11
2.4 本章小结 11
第三章 压榨脱水机主要零部件的设计 12
3.1 导向筒的设计 12
3.2 液压缸的结构设计 13
3.2.1 主要组成及介绍 13
3.2.2 液压缸的分类 13
3.2.3 缸体组件 14
2.3.4 其它组件 11
2.4 本章小结 11
第三章 压榨脱水机主要零部件的设计 12
3.1 导向筒的设计 12
3.2 液压缸的结构设计 13
3.2.1 主要组成及介绍 13
3.2.2 液压缸的分类 13
3.2.3 缸体组件 14
3.2.4 缸筒的设计 16
3.2.5 活塞杆的设计 17
3.2.6 活塞件的设计计算 20
3.2.7 导向环的设计计算 20
3.2.8 活塞杆导向套 22
3.2.9 辅件 23
3.3 本章小结 25
第四章 压榨脱水机关键零部件的有限元分析 26
4.1 引言 26
4.2 有限元分析流程 26
4.2.1 ANSYS软件简介 26
4.2.2 ANSYS实体建模方法 28
4.3布草压榨脱水机实体模型的建立 28
4.4 脱水压榨机有限元模型的建立 30
4.4.1 单元选择和网格的划分 30
4.4.2 脱水压榨机机身材料属性 32
4.4.3 模型的约束及加载 32
4.5 计算结果分析 34
4.5.1 脱水压榨机关键零件强度分析 34
4.5.2 脱水压榨机整体框架变形分析 37
4.6 本章小结 38
结论与展望 39
致谢 40
参考文献 41
第一章 绪论
1.1 课题的背景及意义
1.1.1 选题背景
随着全世界的能源危机越来越严重，全球有很多的国家都针对自己国家的国情采取适合自己国家的不同的措施来减少本国对能源的消耗，想办法提高能源的利用效率，中国也和全球大多数的国家一样提出了“节能减排”，建设节约型社会的号召，针对洗涤行业，大型的衣物洗涤厂每天都要消耗大量的水，蒸汽，电能，如何降低这些能源的消耗，给我们提出了问题，针对上述问题，早在20 世纪60 年代，隧道式洗衣机（简称洗涤龙）就在欧洲研制成功，经过几十年的不断改进完善，目前在欧美国家已广泛应用，它比较适合洗涤轻度污渍和类似的物品，其节能降低成本的效果非常明显，德国拉瓦特公司报告说：使用隧道式洗衣机污水费可降低65%—75%，燃气费可降低35—45%，电费可降低45—55%，人工可减少50—70%，英国克瑞亭公司也称用隧道式水洗机组洗涤，除了节省30%的蒸汽和25%的水外，还可节省时间，延长纺织品寿命及减少化学品的购买或存储量参考，隧道式洗衣机可以说是一个高度集成的水洗系统，它可以循环洗涤多批的衣物，通过计算机的自动控制，掌握每一批洗涤物的洗涤时间和程序，以及每一个洗涤步骤的用水量隧道式洗衣机非常适用于大型水洗店的大批量的洗涤[1]。具体来说，隧道式洗衣机具有以下优点:
节水、节省能源
水之源的再生就意味用来加热水所需要的燃料就会大大是减少，而且加热水用到燃料减少就会间接的减少燃烧所排放的污染，而隧道式洗衣机就具有让水之源再生的功能
节省人工
隧道式洗衣机是现代工业的产品，它具有高度的自动化性能，而且它的操作也很简单，操作只需要一个人就可以完成，而且操作员也不需要消耗什么体力，从衣物进入洗涤到衣服洗涤结束都是自动化的，很节省人工。
节省时间
隧道式的洗衣机洗涤衣物所消耗的时间要比常规的洗衣机所消耗的时间更短，而且是流水线作业，不会出现洗涤开始时的注水延迟和洗涤完成后的排水延迟。对隧道式洗衣机来说，平均4~5分钟就会洗完大约重量为50kg左右的衣物。
节省空间
隧道式的洗衣机在占地上也要比传统的洗衣机占的地方小，隧道式洗衣机只有一个装载衣物的入口，而且隧道式洗衣机的加热水的锅炉也比较小，隧道式洗衣机上面的各种管道也比较少，排水用的排水系统也比较小，接线也很少。
在这篇论文中研究的就是隧道式洗衣机上的一个很重要的部分——压榨脱水机。常规的洗衣机都是用直接烘干的方法把布草烘干，消耗的时间也很长，要用大约40min左右。然而隧道式洗衣机的设计就是为了大大的减少这个烘干所消耗的时间，而压榨脱水机就是其中重重之重的一个系统，在对布草烘干之前用压榨脱水机把布草中可以直接压榨出来的水分炸干，之后再进行烘干，这样红岗用的时间就可以缩短很多。隧道式洗衣机烘干布草用的时间要比直接烘干节约20min左右。
1.1.2 现实意义
随着我国加入WT0，国外的洗衣连锁巨头纷至沓来，它们与当地企业采取合作或合营的方式，加入到我国洗涤业的竞争中，并逐步地蚕食我国的洗涤市场，他们的进入不仅带来了先进的技术和设备，更多地是带来了先进的洗衣模式、洗涤企业经营管理的先进理念,纵观国内外的洗涤业现状，国外洗涤巨头依靠高质量的洗涤设备、优质快捷的洗涤服务、现代化的操作程序、全新的经营理念、高透明的运作方式，不仅拉近了商家与顾客的距离，得到了顾客的信赖，更重要的是得到了广阔的市场,因此，我们必须要研制出自己的有特色的洗涤设备，占领市场才能与国外的洗涤厂家竞争[1]。
本文所提到的这种新型的洗涤机器打破了传统洗涤理论，在当今国家
第一章 绪论 1
1.1 课题的背景及意义 1
1.1.1 选题背景 1
1.1.2 现实意义 2
1.2 国内外研究概况和发展趋势 3
1.3 论文的研究内容 4
第二章 压榨脱水机总体设计 5
2.1 压榨脱水机的工作原理设计 5
2.2 压榨脱水机的参数设计 6
2.3 压榨脱水体总体设计 7
2.3.1 压头主液压缸 7
2.3.2 导向筒 8
2.3.3 压头 9
2.3.4 其它组件 11
2.4 本章小结 11
第三章 压榨脱水机主要零部件的设计 12
3.1 导向筒的设计 12
3.2 液压缸的结构设计 13
3.2.1 主要组成及介绍 13
3.2.2 液压缸的分类 13
3.2.3 缸体组件 14
2.3.4 其它组件 11
2.4 本章小结 11
第三章 压榨脱水机主要零部件的设计 12
3.1 导向筒的设计 12
3.2 液压缸的结构设计 13
3.2.1 主要组成及介绍 13
3.2.2 液压缸的分类 13
3.2.3 缸体组件 14
3.2.4 缸筒的设计 16
3.2.5 活塞杆的设计 17
3.2.6 活塞件的设计计算 20
3.2.7 导向环的设计计算 20
3.2.8 活塞杆导向套 22
3.2.9 辅件 23
3.3 本章小结 25
第四章 压榨脱水机关键零部件的有限元分析 26
4.1 引言 26
4.2 有限元分析流程 26
4.2.1 ANSYS软件简介 26
4.2.2 ANSYS实体建模方法 28
4.3布草压榨脱水机实体模型的建立 28
4.4 脱水压榨机有限元模型的建立 30
4.4.1 单元选择和网格的划分 30
4.4.2 脱水压榨机机身材料属性 32
4.4.3 模型的约束及加载 32
4.5 计算结果分析 34
4.5.1 脱水压榨机关键零件强度分析 34
4.5.2 脱水压榨机整体框架变形分析 37
4.6 本章小结 38
结论与展望 39
致谢 40
参考文献 41
第一章 绪论
1.1 课题的背景及意义
1.1.1 选题背景
随着全世界的能源危机越来越严重，全球有很多的国家都针对自己国家的国情采取适合自己国家的不同的措施来减少本国对能源的消耗，想办法提高能源的利用效率，中国也和全球大多数的国家一样提出了“节能减排”，建设节约型社会的号召，针对洗涤行业，大型的衣物洗涤厂每天都要消耗大量的水，蒸汽，电能，如何降低这些能源的消耗，给我们提出了问题，针对上述问题，早在20 世纪60 年代，隧道式洗衣机（简称洗涤龙）就在欧洲研制成功，经过几十年的不断改进完善，目前在欧美国家已广泛应用，它比较适合洗涤轻度污渍和类似的物品，其节能降低成本的效果非常明显，德国拉瓦特公司报告说：使用隧道式洗衣机污水费可降低65%—75%，燃气费可降低35—45%，电费可降低45—55%，人工可减少50—70%，英国克瑞亭公司也称用隧道式水洗机组洗涤，除了节省30%的蒸汽和25%的水外，还可节省时间，延长纺织品寿命及减少化学品的购买或存储量参考，隧道式洗衣机可以说是一个高度集成的水洗系统，它可以循环洗涤多批的衣物，通过计算机的自动控制，掌握每一批洗涤物的洗涤时间和程序，以及每一个洗涤步骤的用水量隧道式洗衣机非常适用于大型水洗店的大批量的洗涤[1]。具体来说，隧道式洗衣机具有以下优点:
节水、节省能源
水之源的再生就意味用来加热水所需要的燃料就会大大是减少，而且加热水用到燃料减少就会间接的减少燃烧所排放的污染，而隧道式洗衣机就具有让水之源再生的功能
节省人工
隧道式洗衣机是现代工业的产品，它具有高度的自动化性能，而且它的操作也很简单，操作只需要一个人就可以完成，而且操作员也不需要消耗什么体力，从衣物进入洗涤到衣服洗涤结束都是自动化的，很节省人工。
节省时间
隧道式的洗衣机洗涤衣物所消耗的时间要比常规的洗衣机所消耗的时间更短，而且是流水线作业，不会出现洗涤开始时的注水延迟和洗涤完成后的排水延迟。对隧道式洗衣机来说，平均4~5分钟就会洗完大约重量为50kg左右的衣物。
节省空间
隧道式的洗衣机在占地上也要比传统的洗衣机占的地方小，隧道式洗衣机只有一个装载衣物的入口，而且隧道式洗衣机的加热水的锅炉也比较小，隧道式洗衣机上面的各种管道也比较少，排水用的排水系统也比较小，接线也很少。
在这篇论文中研究的就是隧道式洗衣机上的一个很重要的部分——压榨脱水机。常规的洗衣机都是用直接烘干的方法把布草烘干，消耗的时间也很长，要用大约40min左右。然而隧道式洗衣机的设计就是为了大大的减少这个烘干所消耗的时间，而压榨脱水机就是其中重重之重的一个系统，在对布草烘干之前用压榨脱水机把布草中可以直接压榨出来的水分炸干，之后再进行烘干，这样红岗用的时间就可以缩短很多。隧道式洗衣机烘干布草用的时间要比直接烘干节约20min左右。
1.1.2 现实意义
随着我国加入WT0，国外的洗衣连锁巨头纷至沓来，它们与当地企业采取合作或合营的方式，加入到我国洗涤业的竞争中，并逐步地蚕食我国的洗涤市场，他们的进入不仅带来了先进的技术和设备，更多地是带来了先进的洗衣模式、洗涤企业经营管理的先进理念,纵观国内外的洗涤业现状，国外洗涤巨头依靠高质量的洗涤设备、优质快捷的洗涤服务、现代化的操作程序、全新的经营理念、高透明的运作方式，不仅拉近了商家与顾客的距离，得到了顾客的信赖，更重要的是得到了广阔的市场,因此，我们必须要研制出自己的有特色的洗涤设备，占领市场才能与国外的洗涤厂家竞争[1]。
本文所提到的这种新型的洗涤机器打破了传统洗涤理论，在当今国家
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