【正文】 3 第二章 總體設(shè)計(jì)方案的概況 1 用途 垃圾滾筒篩選裝置能很好解決 現(xiàn)今城市出現(xiàn)的“垃圾危機(jī)”，作用主要表現(xiàn)在： 垃圾組合篩碎機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊、篩分和粉碎性能良好。 不同于現(xiàn)有先破碎垃圾→篩選→完成的模式，而是篩選、破碎同時(shí)進(jìn)行的模式。壓縮站由 3 個(gè)并列壓縮箱、一臺(tái)壓縮機(jī)組成。不可燃成分多于可燃成份 。 據(jù)了解 , 世界垃圾產(chǎn)生量年均增長(zhǎng)率達(dá) %，高出世界經(jīng)濟(jì)年均增長(zhǎng)速度的 － 3 倍 。篩分能同時(shí)在雙層圓筒篩中進(jìn)行，省去了中料進(jìn)入細(xì)料圓筒篩的皮帶輸送機(jī)，降低了該篩碎機(jī)系統(tǒng)的投資。同時(shí)，垃圾容重也由十年前的 ～ 噸 /立方米噸下降到 ～ /立方米。就北京市而言：大屯、小武基、馬家樓、五路居４個(gè)現(xiàn)代化的封閉式垃圾壓縮轉(zhuǎn)運(yùn)站也投入使用。 鑒于這種情況，參考了一些國(guó)外的專(zhuān)利，在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上，本著要求壓縮裝置既經(jīng) 2 濟(jì)實(shí)惠，又簡(jiǎn)單可靠的標(biāo)準(zhǔn)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)現(xiàn)有的主流設(shè)備進(jìn)行了全面的設(shè)計(jì)。是在他的悉心指導(dǎo)下，克服了在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的種種難題。 從而避免垃圾對(duì)環(huán)境造成污染， 改善了垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站衛(wèi)生環(huán)境和環(huán)衛(wèi)職工工作條件，不再出現(xiàn)垃圾脫落飛揚(yáng)，污水滴漏的二次污染現(xiàn)象，有利于城市衛(wèi)生和工人健康，減輕工 人勞動(dòng)強(qiáng)度。 3 垃圾篩分裝置主要參數(shù) 整機(jī)主要技術(shù)指標(biāo) 整機(jī)主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 表 長(zhǎng) 寬 高 總重 滾筒轉(zhuǎn)數(shù) 6500mm 2500mm 3800mm 2598kg 1020r/min 4 滾筒篩主要技術(shù)指標(biāo) 滾筒篩主要技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表 表 長(zhǎng) 內(nèi)篩直徑 外篩直徑 總重 容積 可裝垃圾 3600mm 950mm 1600mm 1222kg m3 3000kｇ 運(yùn)輸帶道主要技術(shù)指標(biāo) 運(yùn)輸帶道主要技術(shù)指標(biāo) 見(jiàn)表 表 長(zhǎng) 寬 運(yùn)送速度 5400ｍｍ 1275ｍｍ 1. 2 m/min 4 垃圾篩選裝置的主要結(jié)構(gòu)與說(shuō)明 該垃圾篩選裝置 主要 由 4部分組成 : 支架、雙層垃圾滾筒篩、運(yùn)輸裝置、清孔裝置。 5 小結(jié) 我國(guó)城市垃圾與工業(yè)固體廢棄物的處理方法主要有： 堆肥法，可廢物利用。這項(xiàng)技術(shù)是處理城市垃圾的最終手段。此時(shí)， P=G， ? =0， cos 1?? ， D=2R，從而得 : 30 / R 40 .3 / D??(r/min) (6) 式中： D— 篩筒體內(nèi)徑 (m) 從式 (6)看出， D 與 呈反比關(guān)系，由此可以推知垃圾在篩筒體中，離心狀態(tài)是從篩筒體的最外層逐步依次向中心方面減小。如果垃圾的含水率高，這種情況下垃圾滾筒篩可以在超臨界轉(zhuǎn)速下運(yùn)動(dòng)。所以，合理的垃圾進(jìn)人量必須按垃圾物流量的實(shí)際要求進(jìn)行確定。 ,由于輕量化的要求 ,不少 由鑄鐵改為鋁合金。 選擇交流無(wú)級(jí)調(diào)速電動(dòng)機(jī)，輸出功率為 。如圖，前支承采用 3 個(gè)超精密級(jí)角接觸球軸承組合方式，最適應(yīng)高速化方式，而且軸承精度高，能保證較高的回轉(zhuǎn)精度。 后支承結(jié)構(gòu)，有采用兩個(gè)角接觸球軸承支承的，也 有采用一個(gè) NN3000 型圓柱滾子軸承支承的，如圖所示。 14 脂潤(rùn)滑，前支承為 ?25?? 的三聯(lián)角接觸球軸承，輕預(yù)緊，后支承為 NN3000K 圓柱滾子軸承， d nm = 610? 。 查軸承系數(shù)線(xiàn)圖， f =， f 1 =， f 2 =。 mNK Ar ?/ 4 325c o s202 8 0 7 3 52 ?????? ?。 對(duì)于球軸承，剛度與載荷的 1/3次冪成正比，預(yù)緊力對(duì)剛度的影響是明顯的，計(jì)算時(shí)要考慮預(yù)緊力。 7 軸承壽命 查滾動(dòng)軸承樣本，可知 7020 AC 型角接觸球軸承的 rC =75kN， Cr0 =。 ???raFF 求軸承的當(dāng)量動(dòng)載荷 1P 和 2P 查 [1]p213 表，徑向載荷系數(shù)和軸向載荷系數(shù)分別為 X1 =， Y1 =。 確定帶的預(yù)緊力 0F 考慮離心力的不利影響，單根 V帶所需的預(yù)緊力為 20 2 .55 0 0 ( 1 )caPF q vzv K?? ? ? q—— 每米 V帶的質(zhì)量 所以， 0F = 帶作用在軸上的壓力 110 0 02 c o s 2 c o s( ) 2 si n2 2 2 2pF zF zF zF????? ? ? ? z —— 帶的根數(shù)； 0F —— 單根帶的預(yù)緊力； 1? —— 主動(dòng)輪上的包角。a = 取 39。此外，運(yùn)輸污染、浪費(fèi)能源等問(wèn)題，也已成為城市垃圾清潔有效清運(yùn)的難題。就城市垃圾而言 ,主要來(lái)源于居民生活、商業(yè)機(jī)關(guān)和市政維護(hù)、管理部門(mén)產(chǎn)生的固體廢物。人多產(chǎn)生的垃圾就多。有資料顯示 ,僅我國(guó)在 1995 年被 丟棄的廢舊塑料物竟達(dá) 200萬(wàn)ｔ。首先 ,長(zhǎng)期堆放的垃圾 ,不僅侵占了大量的農(nóng)田、占用了大量土地 ,也影響城市景觀(guān)和環(huán)境的污染。還有不經(jīng)過(guò)有效處理的垃圾長(zhǎng)期堆放 ,容易發(fā)酵 ,產(chǎn)生的沼氣會(huì)引起爆炸事故。這是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的必然要求和根本保證。其中 ,填埋和堆放式 ,這種方法比較簡(jiǎn)便 ,與其他方法相比也省錢(qián)。例如 ,澳門(mén)就是采用這種方法 ,先后建成了日處理 900ｔ的垃圾焚燒爐。把廢物變?yōu)樨?cái)富 ,把有害之垃圾變?yōu)橛欣畬?,這是物質(zhì)循環(huán)利用的好方法 ,既節(jié)約了資源 ,又防止了污染 ,還起到了凈化城市環(huán)境的作用。綠色的用來(lái)收集雜草、樹(shù)枝等植物垃圾 。居民們把自己家里的剩飯剩菜倒在里面 ,不僅減少了垃圾數(shù)量 ,還自造了種草養(yǎng)花的肥料。為此 ,如北京市則提出到 2021 年底 ,全市垃圾無(wú)害化處理 25 率將達(dá)到 80%,到 2021 年 ,將力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)垃圾無(wú)害化處理率 100%。 在“ 21 世紀(jì)中國(guó)城市垃圾問(wèn)題對(duì)策研討會(huì)”上 ,有關(guān)部門(mén)發(fā)表了今后十年城市垃圾處理工作的設(shè)想 ,要點(diǎn)如下 : 從投資水平和市場(chǎng)需求出 發(fā) ,初定以衛(wèi)生填埋為主、焚燒和堆肥為輔的方針 ,以把垃圾達(dá)標(biāo)處理率由目前的 13%提高到 2021年的 50%和 2021年 85%的目標(biāo)。 在這次課程設(shè)計(jì)前，我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了機(jī)械制圖，理力，材力，液壓，機(jī)械原理和機(jī)械零件及其課程設(shè)計(jì)等，基本上掌握了一般機(jī)器零件的設(shè)計(jì)方法；同時(shí)垃圾壓縮裝置的機(jī)構(gòu)形式，工作原理和機(jī)構(gòu)的計(jì)算有了初步的了解，而此次的設(shè)計(jì)，綜合運(yùn)用了以前所學(xué)過(guò)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，從而加深了對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)，使之對(duì)以后的工作有了深刻的基礎(chǔ)，而且提高了分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。 在設(shè)計(jì)中，我遇到了一些困難，比如在選擇方案時(shí)，耗費(fèi)了很多的精力很時(shí)間。王科社老師治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、經(jīng)驗(yàn)豐富、極富有創(chuàng)造性。 本設(shè)計(jì)有許多不足之處，懇請(qǐng)老師們批評(píng)指正。 “ 十五 ” 計(jì)劃提出，要改善城市環(huán)境質(zhì)量，強(qiáng)化城市垃圾污染的綜合治理，生活垃圾無(wú)害化處理率要達(dá)到 65％。 2021 年 11 月 1 日北京市政管委已宣布在北京全面推行垃圾 分類(lèi)，這是一件令人欣喜的好事。 一、 城市垃圾的粉碎機(jī)分揀裝置 本發(fā)明提供的城市廢料粉碎幾分揀裝置解決了塵土漏逸到裝置外面的問(wèn)題，只是一種利用旋轉(zhuǎn)圓筒篩網(wǎng)和許多相對(duì)刮刀之間相對(duì)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行粉碎和分揀的裝置，其中有包圍著圓筒篩網(wǎng)的固定罩殼，密封刷裝置在固定罩殼和旋轉(zhuǎn)篩網(wǎng)之間。本多用畚箕的蓋子即為一畚箕，而圓筒箱體增大了垃圾的容量。圓筒篩裝置位于機(jī)架平臺(tái)上，其圓筒篩體為雙層圓筒篩體，具在一用作細(xì)篩的外層和一用作中粗篩的內(nèi)層圓筒形 篩網(wǎng)，一與圓筒篩體右側(cè)固定連接的進(jìn)料滾筒，一個(gè)與該篩體左側(cè)固定連接的出料滾筒，并且滾筒的筒孔與圓筒篩體內(nèi)層篩網(wǎng)的筒孔軸向連 37 通，進(jìn)、出料滾筒分別提供垃圾熟料篩分的進(jìn)料口和經(jīng)內(nèi)層篩網(wǎng)中粗篩后粗粒垃圾的出料口。 2021年 11 月 1日北京市政管委已宣布在北京全面推行垃圾分類(lèi)，這是一件令人欣喜的好事。垃圾分類(lèi)回收創(chuàng)造的最終是一個(gè)無(wú)垃圾社會(huì)，一個(gè)資源循環(huán)再生的社會(huì)。內(nèi)層篩網(wǎng)網(wǎng)孔的孔徑為 8595mm。 垃圾分選裝置大體設(shè)計(jì)構(gòu)思圖如圖 1： 38 圖 1 垃圾 分選裝置大體設(shè)計(jì)構(gòu)思圖 在圓筒篩網(wǎng)的一端裝有一個(gè)鏈?？追植济娣e均為 ~ 平方米孔 /平方米。 雙層圓筒篩體的中心軸線(xiàn)從進(jìn)料口到出料口與水平面傾斜的交角為 3176。 在我國(guó)，垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站設(shè)備的生產(chǎn)還處于前期的發(fā)展階段，生產(chǎn)廠(chǎng)家較少，生產(chǎn)量 低，有一定的市場(chǎng)潛力。二個(gè)托圈和一圈形傳動(dòng)齒輪一個(gè)固定安裝在所說(shuō)出料滾筒上托圈，另一托圈和一個(gè)圈形傳動(dòng)齒輪固定于進(jìn)料滾筒上，所說(shuō)的齒輪與裝在減速箱輸出軸上傳動(dòng)齒輪嚙合傳動(dòng)以便雙層圓筒篩體作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而對(duì)垃圾的收集、處理和對(duì)本體的清洗均很方便。 33 圖 1 裝置 剖視圖 二、 分離塑料和紙的裝置 本發(fā)明涉及一種從垃圾中分離電絕緣材料碎片，特別是塑料和紙碎片的 方法，垃圾可以 經(jīng)過(guò)粉碎、脫水和松散預(yù)處理。垃圾分類(lèi)既可以從低成本的硬件，又可以從公眾參與的軟件兩個(gè)方面為申奧增分。 前面，我們只是說(shuō)到了處理，孰不知垃圾也可變廢為寶，有奇思妙用的功效。這 些混雜著有害物質(zhì)的垃圾被拉去填埋，侵占土地、污染環(huán)境，長(zhǎng)此下去，我們的星球會(huì)不會(huì)變成無(wú)法生息的垃圾場(chǎng)？垃圾，不分類(lèi)就是污染環(huán)境、耗竭資源的魔鬼；分類(lèi)回收，則是造福人類(lèi)和自然的寶貝。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，還有很多老師為我的能夠完成設(shè)計(jì)也給予了很大的幫助，他們傾囊而出，好不吝惜，不僅提供實(shí)驗(yàn)設(shè)備，還耐心幫我完成各項(xiàng)設(shè)計(jì)，特此向他們表示深深地感謝。 熟練和運(yùn)用的同時(shí)，學(xué)會(huì)了如何查閱資料，如何充分利用所有的資料，從其中找到所需的并加以運(yùn)用，并深刻的體會(huì)到，一切的專(zhuān)業(yè)知識(shí)的用都來(lái)源于基礎(chǔ)知識(shí)的牢固掌握。 設(shè)計(jì)原理是設(shè)計(jì)的方向，只有搞清楚設(shè)計(jì)的原理才可能按要求和設(shè)計(jì)原理將設(shè)計(jì)搞成功。我們也可以設(shè)想一下， 26 隨著我國(guó)城市化步伐的加快，越來(lái)越多的城市將陷入“城市垃圾危機(jī)”的行列中。又如南京市還制定了“垃圾袋裝化、運(yùn)輸密閉化、處理無(wú)害化、收集分類(lèi)化”四步走的措施 ,在城市居民中實(shí)行生活垃圾袋裝 ,撤除了遍及大街小巷的 8000 多個(gè)露天垃圾箱 ,使南京成為全國(guó)大城市中第一個(gè)實(shí)現(xiàn)垃圾袋裝化管理的城市 ,袋裝率一直保持在 95%以上。日本制衣企業(yè)山喜公司與帝人和日清公司合作 ,生產(chǎn)出原料中 25%為廢塑料瓶的再生聚酯襯衣、Ｔ血衫、運(yùn)動(dòng)服和工作服 ,公司利潤(rùn)增加了幾倍。黑色的則用于需要特殊處理的垃圾 ,如電池、燈泡等?？梢?jiàn) ,城市垃圾潛在著極大的資源。 2021 年 ,歐盟通過(guò)法令 ,對(duì)垃圾焚燒場(chǎng)排放出的有毒氣體進(jìn)行了嚴(yán)格限制規(guī)定 :歐盟成員國(guó)內(nèi)所有垃圾焚燒場(chǎng)排放出的氣體 ,每ｍ 3 所含的二 英 24 不能超過(guò) 毫微克 (毫微 ,即十億分之一 ),而每ｍ 3 氣體中所含的一氧化氮不能超過(guò) 200 毫微克 。所以 ,許多先進(jìn)國(guó)家都不完全采用這種方法。因此 ,城市垃圾已成為我們不能不認(rèn)真對(duì)待的一個(gè)緊迫的嚴(yán)峻問(wèn)題。1995 年 ,北京市昌平縣一垃圾堆放場(chǎng)連續(xù)發(fā)生三起垃圾爆炸事件 ,危及周?chē)木用?。未?jīng)過(guò)處理或嚴(yán)格 23 處理的城市垃圾肥 ,若用于農(nóng)田 ,會(huì)破壞土壤的團(tuán)粒結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì) ,使土壤保水、保肥能力下降。據(jù)了解 ,城市垃圾的一部分由環(huán)衛(wèi)工人送入垃圾處理廠(chǎng) ,但更多的則運(yùn)到郊外堆放到露天垃圾場(chǎng)。如果按這樣的速度推算 ,到 2021 年全世界垃圾年產(chǎn)量可達(dá)到 87 億多噸。尤其是城市化進(jìn)程的加快 ,實(shí)際上是人居環(huán)境 ,從自然向鄉(xiāng)村、向集鎮(zhèn)、向城市演變的過(guò)程 ,即是一個(gè)破壞原有的自然生態(tài)環(huán)境 ,重建新的人工生態(tài)環(huán)境的過(guò)程。 2 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析 蓬松的垃圾密度為 ，經(jīng)壓縮，垃圾的密度可以達(dá)到 1t/m，考慮大包裹在運(yùn)輸過(guò)程膨脹，其密度保持在 。a =370 驗(yàn)算鏈速 v=3,與原假設(shè)符合 作用在軸上的壓軸力 有效圓周力 F=1000P/v=1000 按水平布置取壓軸力系數(shù) ,G故 Q= = 驗(yàn)算小鏈輪轂空 由表查得小鏈輪輪轂，許用最大直徑為 59mm，其小于軸 直徑 ，所以適用。 9 鏈傳動(dòng)設(shè)計(jì) 采用滾子鏈傳動(dòng) 選擇鏈鏈輪齒數(shù) 假定鏈速為 ，選取小鏈輪齒數(shù)為 18 ，從動(dòng)鏈輪齒數(shù)為 i 18=36 計(jì)算功率 由表查得工作情況系數(shù)為 1，故功率為 確定鏈條節(jié)數(shù) 初定中心距 a=40P,則鏈節(jié)數(shù)為 20 1 2 2 102 ()22P a Z Z Z ZPL Pa ???? ? ?? 取 108節(jié) 確定鏈條節(jié)距 由圖按小鏈輪轉(zhuǎn)速估計(jì)，鏈工 作在功率曲線(xiàn)頂點(diǎn)左側(cè)時(shí)，可能出 現(xiàn)鏈板疲勞破壞，可查得小鏈輪齒數(shù)系數(shù)為 1 . 0 8 1 . 0 810 . 2 6 0 . 2 620( ) ( ) 1. 05 719 19111( ) ( ) 1. 02 710 0 10 0ZPLZKLK? ? ???? 選取單派鏈，得多排鏈系數(shù)為 20 故所需傳遞的功率為 根據(jù)小鏈輪轉(zhuǎn)速 n=，由圖選鏈號(hào)為 20A單排鏈。 NFYFXfP arp 6 8 7) 5 6 2 9 ()( 11111 ???????? 。 求軸承受到的徑向載荷 1rF 和 2rF 1rF = AR =3299N； 2rF = BR =825N。 作用于軸承上的軸向載荷