变速袋装货品自整形输送系统设计(附件)
摘 要 本次毕业设计是关于变速袋装货品自整形输送系统的设计。本次设计一开始先对输送带系统和整形器系统做了一个简单的描述，然后分析袋装货品自整形变速输送系统中的详细计算，受力分析及选型原则，在进行详细计算及受力分析后，依据这些设计原则与选性原则去选定合适的硬件进行整体设计，接着对所选则的输送带和整形器的主要零部件进行校核计算，最后选择控制部分系统硬件以完成袋装货品自整形变速输送设计的系统设计。输送带主要由以下几个部分组成，皮带、托辊、联轴器、电机、机架、拉紧装置以及导回装置，在自整形装置的设计中，可以选用中心圆柱和周围方柱。本次毕业设计将机械方面、控制方面相结合，完成自动化生产线的袋装货品自整形输送系统设计。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及选题意义 1
1.2国内外研究近状和发展状况 1
第二章 自整形输送系统设计 2
2.1课题认识与总体方案设计 2
2.2输送系统结构 2
2.3整形系统结构 3
第三章 机械结构设计计算 4
3.1已知原始数据及工作条件 4
3.2验算带宽 4
3.3运输阻力、张力及功率的计算 5
3.3.1运输阻力计算 5
3.3.2输送带张力计算 6
3.4传动滚筒的选用 7
3.4.1传动滚筒结构 7
3.4.2传动滚筒的设计 8
3.4.3传动滚筒轴的设计计算 11
3.4.4输送带牵引力与电功率计算 14
3.5输送带的选用 15
3.6托辊的选用 15
3.7电机的选用 16
3.8联轴器的选用 16
3.9整形器的设计 17
第四章 控制系统设计 18
4.1运动过程分析 18
4.2控制系统部件选用 18
4.2.1接近开关的选择 18
4.2.2传感器的选用 18
4.2.3变频器的选择 19
4.2.4 I/O端子输入与输出 19
4.2.5 PLC的选择 2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
0
4.3电气原理图 21
4.4程序流程图 22
4.5梯形程序图 23
结束语 26
致谢 27
参考文献 28 第一章 绪论
1.1课题背景及选题意义
在工业自动化的飞速发展下，输送带也在日新月异的更新中，从以往的短距离、低速运输，发展为目前的长距离、高速运输。为了提升我国在工业方面的竞争力，在新的工业革命中占领先机位置。如何提高输送带的运输能力、增强自动控制的水平、扩展输送装置的功能是目前国际上的发展趋势。
从课题上看，本次设计的主体是一个变速输送系统自整形装置，在输送袋装货品（袋装货品为颗粒状或粉末状）时同时完成袋装货品的自整形。自整形是用于在输送过程中完成袋装货品的整形，其目的是通过自整形有利于完成生产线上的袋装货品的后续码垛，从而节约生产时间，提高生产效率。这也是现代自动化化生产所需要的。袋装货品输送系统选用合适的输送方式来完成。由于该系统要求为变速自整形输送系统，所以输送系统的速度和整形设备的速度需要通过调速设备来完成调速。通过控制器和机械机构来实现袋装货品自整形变速输送系统的设计。
1.2国内外研究近状和发展状况
在传统的制造业中，如汽车制造业、电器制造业、机械制造、采矿、冶金、化工石油等领域，输送带在工业自动化方面都发挥着举足轻重的作用。在今后的生活中必然是自动化逐渐取代人类去完成任务、具有一定危险的活动，工业自动化也必定会为人类做出更多的贡献。工业生产中，生产作业劳动量大，该系统的自整形输送可以提高生产效率，减轻人工劳动强度，整形器可以快速完成对袋装货品的整理。要求整形效率高，且有可靠的保护装置，不仅能完成对袋装货品的整形，也能保证袋装货品的完整，以实现对袋装货品不造成损害。自整形输送系统的应用提高了生产效率，使得袋装货品工业生产自动整形。在本文中对袋装货品自整形变速输送系统课题进行讨论以完成对其可用性的设计。
第二章 自整形输送系统总体设计
2.1 课题认识与总体方案设计
完成袋装货品自整形变速输送系统的设计，需要对基本结构进行设计，其基本结构包括控制部分、机械结构、驱动装置、传动装置和检测部分。袋装货品自整形变速输送系统的控制部分包括控制器、变速装置、整形器和传感器；系统的机械机构主要由两部分组成，输送装置和自整形装置；要实现输送装置和自整形装置的调速还需要传感检测系统，如：检测输送带上是否有袋装货品的压力传感器；检测输送装置和自整形装置运行的速度传感器；系统的速度控制需要调速装置；另外还需要控制器来控制机械执行机构来实现各个部分的功能。在本次设计中袋装货品自整形变速输送系统将PLC、变频器、传感器结合在一起，构建一个通过控制系统控制电机变频调速输送系统。
变速袋装货品自整形输送系统结构框图如图21所示：
图21 变速袋装货品自整形输送系统结构图
2.2 输送系统结构
皮带输送机的应用已经有一百多年的历史。为了提高工业效率，需要增加输送机的运行速度，以及皮带输送机的长度。带式输送机的应用虽然非常广泛，但其技术和结构仍在快速发展，许多新新的地区也在不断发展。重要的对带式输送机已经应用于许多生产单位，如电厂煤炭运输、钢铁和水泥材料运输，带式输送机在这其中发挥着重要的作用，而且这些都是有利于降低生产成本的。所以在袋装货品自整形变速输送系统中实现输送的方式可选择皮带输送，皮带输送机主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，皮带输送具有输送距离长、运量大、能够连续输送的优点。为保证袋装货品在输送过程中不会左右移动以至于掉落，可在皮带两边安装挡板装置。
2.3 整形系统结构
整形装置是指使通过输送带的袋装货品在输送过程中完成整形的装置，完成整形过程有多种方式：①、通过冲击装置打压袋装货品完成；②、震动筛往复震动袋装货品完成；③、通过整形器完成。整形器是由圆柱形旋转且周围用可自由旋转方形柱构成。在输送过程中，袋装货品经过正在旋转运动的整形器，旋转圆形柱和可自由旋转方形柱旋转碾压使袋装货品完成整形。其碾压力度可通过调节整形器距输送带的高度来变化。在本次课程设计中采用整形器来完成整形过程。
第3章 带式输送机的计算及选用
3.1 已知原始数据及工作条件
已知原始数据及工作条件的具体要求如下：
1.袋装货品输送速度V：可通过外部设置调节，最高30m/min；
2.袋装货品质量m：≤50kg；
3.袋装货品尺寸：长*宽*高： 600mm*400mm*200mm。
4.包装袋材质：软性编织袋。
3.2验算带宽
根据输送距离及袋装货品尺寸，初定带宽B=1400mm，带速0.5m/s。上托辊间距=1m，下托辊间距=3m
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及选题意义 1
1.2国内外研究近状和发展状况 1
第二章 自整形输送系统设计 2
2.1课题认识与总体方案设计 2
2.2输送系统结构 2
2.3整形系统结构 3
第三章 机械结构设计计算 4
3.1已知原始数据及工作条件 4
3.2验算带宽 4
3.3运输阻力、张力及功率的计算 5
3.3.1运输阻力计算 5
3.3.2输送带张力计算 6
3.4传动滚筒的选用 7
3.4.1传动滚筒结构 7
3.4.2传动滚筒的设计 8
3.4.3传动滚筒轴的设计计算 11
3.4.4输送带牵引力与电功率计算 14
3.5输送带的选用 15
3.6托辊的选用 15
3.7电机的选用 16
3.8联轴器的选用 16
3.9整形器的设计 17
第四章 控制系统设计 18
4.1运动过程分析 18
4.2控制系统部件选用 18
4.2.1接近开关的选择 18
4.2.2传感器的选用 18
4.2.3变频器的选择 19
4.2.4 I/O端子输入与输出 19
4.2.5 PLC的选择 2
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
0
4.3电气原理图 21
4.4程序流程图 22
4.5梯形程序图 23
结束语 26
致谢 27
参考文献 28 第一章 绪论
1.1课题背景及选题意义
在工业自动化的飞速发展下，输送带也在日新月异的更新中，从以往的短距离、低速运输，发展为目前的长距离、高速运输。为了提升我国在工业方面的竞争力，在新的工业革命中占领先机位置。如何提高输送带的运输能力、增强自动控制的水平、扩展输送装置的功能是目前国际上的发展趋势。
从课题上看，本次设计的主体是一个变速输送系统自整形装置，在输送袋装货品（袋装货品为颗粒状或粉末状）时同时完成袋装货品的自整形。自整形是用于在输送过程中完成袋装货品的整形，其目的是通过自整形有利于完成生产线上的袋装货品的后续码垛，从而节约生产时间，提高生产效率。这也是现代自动化化生产所需要的。袋装货品输送系统选用合适的输送方式来完成。由于该系统要求为变速自整形输送系统，所以输送系统的速度和整形设备的速度需要通过调速设备来完成调速。通过控制器和机械机构来实现袋装货品自整形变速输送系统的设计。
1.2国内外研究近状和发展状况
在传统的制造业中，如汽车制造业、电器制造业、机械制造、采矿、冶金、化工石油等领域，输送带在工业自动化方面都发挥着举足轻重的作用。在今后的生活中必然是自动化逐渐取代人类去完成任务、具有一定危险的活动，工业自动化也必定会为人类做出更多的贡献。工业生产中，生产作业劳动量大，该系统的自整形输送可以提高生产效率，减轻人工劳动强度，整形器可以快速完成对袋装货品的整理。要求整形效率高，且有可靠的保护装置，不仅能完成对袋装货品的整形，也能保证袋装货品的完整，以实现对袋装货品不造成损害。自整形输送系统的应用提高了生产效率，使得袋装货品工业生产自动整形。在本文中对袋装货品自整形变速输送系统课题进行讨论以完成对其可用性的设计。
第二章 自整形输送系统总体设计
2.1 课题认识与总体方案设计
完成袋装货品自整形变速输送系统的设计，需要对基本结构进行设计，其基本结构包括控制部分、机械结构、驱动装置、传动装置和检测部分。袋装货品自整形变速输送系统的控制部分包括控制器、变速装置、整形器和传感器；系统的机械机构主要由两部分组成，输送装置和自整形装置；要实现输送装置和自整形装置的调速还需要传感检测系统，如：检测输送带上是否有袋装货品的压力传感器；检测输送装置和自整形装置运行的速度传感器；系统的速度控制需要调速装置；另外还需要控制器来控制机械执行机构来实现各个部分的功能。在本次设计中袋装货品自整形变速输送系统将PLC、变频器、传感器结合在一起，构建一个通过控制系统控制电机变频调速输送系统。
变速袋装货品自整形输送系统结构框图如图21所示：
图21 变速袋装货品自整形输送系统结构图
2.2 输送系统结构
皮带输送机的应用已经有一百多年的历史。为了提高工业效率，需要增加输送机的运行速度，以及皮带输送机的长度。带式输送机的应用虽然非常广泛，但其技术和结构仍在快速发展，许多新新的地区也在不断发展。重要的对带式输送机已经应用于许多生产单位，如电厂煤炭运输、钢铁和水泥材料运输，带式输送机在这其中发挥着重要的作用，而且这些都是有利于降低生产成本的。所以在袋装货品自整形变速输送系统中实现输送的方式可选择皮带输送，皮带输送机主要由机架、输送带、托辊、滚筒、张紧装置、传动装置等组成，皮带输送具有输送距离长、运量大、能够连续输送的优点。为保证袋装货品在输送过程中不会左右移动以至于掉落，可在皮带两边安装挡板装置。
2.3 整形系统结构
整形装置是指使通过输送带的袋装货品在输送过程中完成整形的装置，完成整形过程有多种方式：①、通过冲击装置打压袋装货品完成；②、震动筛往复震动袋装货品完成；③、通过整形器完成。整形器是由圆柱形旋转且周围用可自由旋转方形柱构成。在输送过程中，袋装货品经过正在旋转运动的整形器，旋转圆形柱和可自由旋转方形柱旋转碾压使袋装货品完成整形。其碾压力度可通过调节整形器距输送带的高度来变化。在本次课程设计中采用整形器来完成整形过程。
第3章 带式输送机的计算及选用
3.1 已知原始数据及工作条件
已知原始数据及工作条件的具体要求如下：
1.袋装货品输送速度V：可通过外部设置调节，最高30m/min；
2.袋装货品质量m：≤50kg；
3.袋装货品尺寸：长*宽*高： 600mm*400mm*200mm。
4.包装袋材质：软性编织袋。
3.2验算带宽
根据输送距离及袋装货品尺寸，初定带宽B=1400mm，带速0.5m/s。上托辊间距=1m，下托辊间距=3m
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