【正文】 桁架用材總長(zhǎng)度： L=14400+3000+2700+2400+2100+1800+3612+3613+3612+3613+4500? 4+4168? 4+2400? 2+4000? 2+16002? +1200? 2+800? 2=95520mm 旋轉(zhuǎn)桁架總重量： 34 ??????W = 此桁架主要承受桁架刮板自重載荷 和工作橋上的活載 1500N/m，由于底部垂直方向的刮泥阻力相對(duì)于自重載荷較小，可以忽略，前后兩榀桁架計(jì)算時(shí)只計(jì)算一榀，并將整榀桁架作為一個(gè)平面桁架考慮。 432143210 AAAA AAAAAAyy ??? ????????? ?? = ??? = 再按形心軸的位置確 定該組合圖形的慣性矩0XI 0 2()XXI I y A??? 2 2 2 21 1 1 2 2 2 3 3 3 4 4 4( ) ( ) ( ) ( )I y A I y A I y A I y A? ? ? ? ? ? ? ? 1 1 . 1 8 3 )25 3 . 2 3( 9 1 . 0 4120)21 . 2 7( 2 2 5 0 0 01 0 . 2 4 )29 . 7 3( 8 9 . 41 1 . 1 8 3 )26 0 . 6 9( 9 1 . 0 4 ???????????? cm? 斷面系數(shù) 30 931 00 mXIZ X ??? 計(jì)算應(yīng)力 ? ??? ???????? aa MPPZM 15115 66m a x 由荷載產(chǎn)生的撓度 y 為 9423310210)10( 9 9 3 1 0384 1855925384 5 0 ???? ???? ?XEIWLy 4 1 3 6 4 2 6 11 6 3 0 6 2 7 2 0?? 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 29 = 許用撓度為 ? ? ycmLy ???? 70018007001 剪應(yīng)力驗(yàn)算為： 4321 AAAAQAQ ????? ?? 410)1 8 2 8 ( 3 3 5 9 ?????? = aP510?? = aMP 式中的 3A 由于板梁兩端制成傾斜的形狀，側(cè)板的高度由 180cm 過(guò)渡為 54cm，故33 cmA ??? 。 主梁由兩榀板式梁構(gòu)成，跨度為 18m，每榀板式梁承受載荷 W=5592N,計(jì)算時(shí)按均布荷載考慮。 已知圓型沉淀池的池徑為 30m ，池深為 3m 。 ② 撓度計(jì)算 :按等斷面簡(jiǎn)支架計(jì)算，由均布荷載產(chǎn)生的最大撓度，按式（ 35）為 ][3845y 3 yEIWL ?? （ m ） 式 （ 35） 式中 L 計(jì)算長(zhǎng)度（ m ）； W 計(jì)算荷載 (N )； E 材料彈性模量（ aP ）； I 慣性矩（ 4m ）。 最大剪力 Q 產(chǎn)生在左、右兩端支點(diǎn)處 ,如圖 31(c)所示。 最大彎矩 2m a x 88qL W LM K K?? ( mN? ) 式 (32) 式中 L 主梁跨距 (m )； K 荷載系數(shù) 1— 。 (a)板梁的形狀及載荷分布 。其中 ,鋼架結(jié)構(gòu)自重為均布荷載 ,驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)等設(shè)備重量為集中靜荷載。 板梁的斷面應(yīng)按許用彎曲應(yīng)力和許用撓度進(jìn)行計(jì)算。傾斜部分的長(zhǎng)度 11( ~ )64cL? ,板梁兩端高度 1 ( ~ )hh? 。見(jiàn)下圖 31 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 24 圖 222 套筒聯(lián)軸器 表 22 套筒聯(lián)軸器Ⅰ型聯(lián)軸器參數(shù)如下： 項(xiàng)目 D 參數(shù) 項(xiàng)目 參數(shù) D0 40 L 35 80 C L 圓錐銷 150 R ≤ = 12 80(GB11786) 重量 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 25 3 機(jī)械結(jié)構(gòu)計(jì)算 總體敘述 (1)板梁的強(qiáng)度和剛度計(jì)算 :板梁的經(jīng)濟(jì)尺寸通常以梁高 h 和 L 之比 : 11~15 12hL?。在選取 K 值時(shí)要注意：剛性聯(lián)軸器和無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸 器宜取大值；彈性聯(lián)軸器宜取小值。T T T KT T? ? ? ? 其中 nT 許用名義轉(zhuǎn)矩，由手冊(cè)查出 50nT ??N mm 。 選擇或校核時(shí)的主要依據(jù)是聯(lián)軸器實(shí)際所需傳遞的轉(zhuǎn)矩，由于各種機(jī)械的轉(zhuǎn)矩變化規(guī)律常較復(fù)雜，不易精確確定，通?？砂礄C(jī)械設(shè)計(jì)上計(jì)算 轉(zhuǎn)矩來(lái)選擇或校核。 電動(dòng)裝置是在輸入軸與電動(dòng)機(jī)軸間安裝有聯(lián)軸器。 1) 剛性聯(lián)軸器 （ 1） 套筒聯(lián)軸器 （ 2） 凸緣聯(lián)軸器 （ 3） 夾殼聯(lián)軸器 （ 4） 緊箍咒夾殼聯(lián)軸器 2) 撓性聯(lián)軸器 （ 1） 無(wú)彈性元件撓性聯(lián)軸器 （ 2） 非金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器 （ 3） 金屬?gòu)椥栽闲月?lián)軸器 在深知所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的工況及技術(shù)要求的情況下，選擇聯(lián)軸器應(yīng)考慮以下問(wèn)題： a） 所需傳遞轉(zhuǎn)矩大小、載荷性質(zhì)及產(chǎn)品對(duì)緩沖和減振方面的要求； b） 軸的轉(zhuǎn)速高低和引起的離心力大?。? 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 23 c） 兩軸對(duì)位移大?。◤较蛭灰啤⑤S向位移、角位移）； d） 聯(lián)軸器 的制造、安裝、維修、成本。 目前，常用的聯(lián)軸器都已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化或規(guī)格化了，在一般的情況下，選定聯(lián)軸器的類型后，可按轉(zhuǎn)矩、軸徑和轉(zhuǎn)速等條件確定標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器的型號(hào) 和主要尺寸。對(duì)大型設(shè)備和不便檢修的場(chǎng)合，還應(yīng)能在不需軸向移動(dòng)的情況下裝拆聯(lián)軸器或更換易損件。聯(lián) 軸器所具有的補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的能力，包括能補(bǔ)償兩軸由受載和溫升產(chǎn)生的變形和部件間的相對(duì)位移以及因聯(lián)軸器自身制造和安裝誤差引起的兩軸相對(duì)位移。其最高轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足工作轉(zhuǎn)速的要求。聯(lián)軸器在電動(dòng)裝置中占有重要位置，若選擇不當(dāng)，會(huì)直接影響電動(dòng)裝置的振動(dòng)、噪聲和傳動(dòng)效率，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大附加載荷，影響電動(dòng)裝置的使用壽命。 初次沉淀池的工藝性能： 沉淀時(shí)間 表面負(fù)荷 30～ 70 )/( 2 dmm3 ? 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 22 沉淀污泥含水率 98% 污泥斗容積 按污泥量停留 2d 計(jì) 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 聯(lián) 軸器是用于連接不同機(jī)構(gòu)中兩軸，使之同回轉(zhuǎn)，并傳遞轉(zhuǎn)矩的一種部件。初沉池包括平流沉淀池，輻流沉淀池和豎流沉淀池。 初次沉淀池是一級(jí)污水處理廠的主題處理構(gòu)筑物，或作為二級(jí)污水處理廠的預(yù)處理構(gòu)筑物設(shè)在生物處理構(gòu)筑物的前面。 初沉池設(shè)計(jì) 初次沉淀池 是借助于污水中的懸浮物質(zhì)在重力的作用下可以下沉，從而與污水分離，初次沉淀池去除懸浮物 40%～ 60%，去除 BOD20%～ 30%。 周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)車輪的行駛是靠驅(qū)動(dòng)車輪和軌道之間的粘著力工作的，工作的調(diào)節(jié)是必須使驅(qū)動(dòng)輪的驅(qū)動(dòng)力小于粘著力，如果取得輪與鋼軌間或膠輪與混凝土面的粘著力不夠時(shí)，則出現(xiàn)驅(qū)動(dòng)輪打滑現(xiàn)象。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 21 由于天然橡膠制作的實(shí)心胎承載能力較低，與同直徑的鑄鋼車輪相比，許用的載荷量要小的多，因此，為了提高天然橡膠胎的承載能力，已開(kāi)始應(yīng)用熱塑性聚氨基甲酸酯橡膠（聚氨酯）制的實(shí)心輪。 圖 218 鋼車輪與鋼軌的配合 圖 219 導(dǎo)向靠輪與池壁的間距 實(shí)心膠輪的形式有壓配式、螺旋連接式和固定式三種，如圖 220 所示，輪緣的尺寸 D（ mm）為實(shí)心膠輪的外徑， b（ mm）為實(shí)心膠輪寬度， D1(mm)為輪輞外徑， D2（ mm）為實(shí)心膠輪制造時(shí)的定位基準(zhǔn)。 a 主動(dòng)車輪 b 從動(dòng)車輪 圖 215 鑄鋼車輪 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 20 圖 216 鐵心實(shí)心橡膠車輪 圖 217 導(dǎo)向橡膠靠論 圖 218 為鑄鋼車輪與鋼軌相配合的關(guān)系，考慮到車輪的安裝誤差和行車受溫度的影響、車輪凸緣的內(nèi)凈間距應(yīng)與軌頂寬度間留有適當(dāng)?shù)拈g隙，其值為 15— 20mm。使用單輪緣車輪時(shí)，當(dāng)兩側(cè)車輪運(yùn)行不同步，它可起到自動(dòng)調(diào)節(jié)的安全保護(hù)作用。 車輪及軌道 刮泥機(jī)行車的車輪踏面可采用圓柱形雙輪緣鑄鋼車輪（如圖 215 所示）或鐵心實(shí)心橡膠車輪（如圖 216 所示）兩種類型。通常設(shè)計(jì)的刮板高度要比污泥層厚度高出一個(gè)固定值。刮板的長(zhǎng)度隨桁架結(jié)構(gòu)形式而變，通常由池邊往中心布置，長(zhǎng)度逐漸增大。其重疊度為刮板長(zhǎng)度投影的 10%15%，一般為 150— 250mm。當(dāng)刮板較長(zhǎng)時(shí)，則要求刮臂桁架底弦有較大的寬度，同時(shí)還要求刮臂有足夠的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度。 此外，對(duì)數(shù)螺旋線是一變曲率曲線，刮板制造比較困難，因而在設(shè)計(jì)中可以簡(jiǎn)化成直線刮板的形式，刮板與刮臂中心線的夾角為 45 度，相互平行排列。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 19 由于沉淀池的集泥槽位于水池中心，對(duì)于中心進(jìn)水的沉淀池來(lái)說(shuō)，積泥大多集中在中心導(dǎo)流筒的池底上，為提高刮泥的效率，最好是將刮板的形狀設(shè)計(jì)成對(duì)數(shù)螺旋線。 圖 213 懸臂三棱柱桁架結(jié)構(gòu)刮臂 圖 2 14 懸臂半截面矩形桁架結(jié)構(gòu)刮臂 刮臂主要承受的是刮泥阻力和刮臂、刮板等自重的作用。 半垮式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)刮臂的形式有懸臂三棱柱桁架結(jié)構(gòu) 和懸臂半截面矩形桁架等，圖 213 為 懸臂三棱柱桁架結(jié)構(gòu)，用于小直徑半垮式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)，圖 214 為 懸臂半截面矩形桁架，用于大直徑半垮式周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)。 圖 212 鉸接式刮扳 1－柱管； 2－鉸軸； 3－刮臂； 4－刮板 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 18 周邊傳動(dòng)刮泥機(jī)的刮板設(shè)計(jì)，根據(jù)旋轉(zhuǎn)桁架的結(jié)構(gòu)形式確定全跨布置或半跨布置 。其作用是作為修檢管理的通道，不安裝機(jī)械設(shè)備。 本設(shè)計(jì)板梁采用角鋼，其形狀如圖 210： 板梁截面 圖 210 板梁 工作橋 工作橋是水平桁架和板梁的總成，水平桁架和板梁就是工作的兩大部分。 焊接梁的橫向加勁肋與翼緣板相接處應(yīng)切角，當(dāng)切成斜角時(shí)，其寬約 b*/3,（但 不大于 40mm），高約 b*/2（但不大于 60mm），見(jiàn)圖 29， b*為加勁肋的寬度。此時(shí)角鋼與腋板面積之和不應(yīng)少于翼緣總面積的 30%。不沿梁通長(zhǎng)設(shè)置的外層鋼板，其理論截?cái)帱c(diǎn)處的外伸長(zhǎng)度 L1 應(yīng)符合下列要求： 端部有正面角焊縫： 當(dāng) H1= 時(shí) L1=B 當(dāng) H1= 時(shí) L1= 端部無(wú)正面角焊縫： L1=2B B 和 T 分別為外層翼緣板的寬度和厚度； H1 為側(cè)面角焊縫和正面角焊縫的焊腳尺寸。 本桁架采用角型碳鋼材料。 桁架與中心支座轉(zhuǎn)套連接采用銷軸鉸接，當(dāng)行走滾輪因軌面不平而起伏時(shí)，桁架能繞銷軸做稍微的轉(zhuǎn)動(dòng)而避免桁架受扭變形。支撐條件為簡(jiǎn)支梁。 本桁架所采用的是角型碳鋼，鉸接形式連接。刮泥機(jī)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的慣性、風(fēng)載以及集泥阻力矩等水平荷載，由水平桁架承受。節(jié)點(diǎn)板的 平面尺寸應(yīng)適當(dāng)考慮制作和裝配的誤差。 當(dāng)桁架桿件不用節(jié)點(diǎn)板連接時(shí)，相鄰腹桿連接角焊縫焊之間凈間距不應(yīng)小于 5mm（鋼 管結(jié)構(gòu)除外）。對(duì)用節(jié)點(diǎn)板連接的桁架，當(dāng)桿件為 H 形、箱形等剛度較大的截面，且在桁架平面內(nèi)的桿件截面高度與其幾何長(zhǎng)度（節(jié)點(diǎn)中 心間的距離）之比大于 1/10（對(duì)弦桿）或大于 1/15（ 對(duì)腹桿）時(shí)，應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)剛性所 引起的次彎矩。 當(dāng)桁架弦桿的截面變化時(shí)，如軸線變動(dòng)不超過(guò)較大弦桿截面高度的 5%，可不考慮 其影響。在選擇桁架形式時(shí)，應(yīng)綜合考慮桁架的用途、材料、支承方式和 施工條件，在滿足使用要求的前提下，力求制造和安裝所用的材料和勞動(dòng)量為最小。常用的有鋼桁架、鋼筋混凝土桁架、預(yù)應(yīng)力混凝土桁架、木桁架、鋼與木組合桁架、鋼與混凝土組合桁架。由直桿組成的一般具有三角形單元的平面或空間結(jié)構(gòu)。當(dāng)污泥阻力對(duì)鉸點(diǎn)產(chǎn)生的力矩大于刮板自重對(duì)鉸點(diǎn)的力矩時(shí)，刮板會(huì)自行繞鉸點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)，從而避免將力傳遞至旋轉(zhuǎn)桁架。 圖 24 中心旋轉(zhuǎn)支座 1－擋圈； 2－旋臂； 3－螺釘； 4－壓蓋； 5－檢修孔蓋； 6－集電器； 7－銷軸； 8－防塵罩； 9－推