【正文】 或嚴格 23 處理的城市垃圾肥 ,若用于農(nóng)田 ,會破壞土壤的團粒結構和理化性質(zhì) ,使土壤保水、保肥能力下降。首先 ,長期堆放的垃圾 ,不僅侵占了大量的農(nóng)田、占用了大量土地 ,也影響城市景觀和環(huán)境的污染。又如 ,僅重慶市平頂山堆積的垃圾已多達 8 萬多噸。這樣 ,日復一日 ,年復一年 ,城市垃圾在郊外農(nóng)村的堆放便形成了大大小小的垃圾堆。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 ,但更多的則運到郊外堆放到露天垃圾場。有資料顯示 ,僅我國在 1995 年被 丟棄的廢舊塑料物竟達 200萬ｔ。 垃圾是人們生活消費的副產(chǎn)品 ,由于人們環(huán)保意識的淡薄 ,習慣將用過之后的東西隨便亂扔 ,才成為一個環(huán)境問題。城市垃圾已成為威脅著人們生存的環(huán)境問題。如果按這樣的速度推算 ,到 2021 年全世界垃圾年產(chǎn)量可達到 87 億多噸。人多產(chǎn)生的垃圾就多。據(jù)有關方面的統(tǒng)計 ,2021年全世界城市人口已上升到世界人口總數(shù)的 54 7%,發(fā)達國家城市人口更高達 80%以上。城市生態(tài)高度人工化 ,是造成城市垃圾問題的主要污染源。尤其是城市化進程的加快 ,實際上是人居環(huán)境 ,從自然向鄉(xiāng)村、向集鎮(zhèn)、向城市演變的過程 ,即是一個破壞原有的自然生態(tài)環(huán)境 ,重建新的人工生態(tài)環(huán)境的過程。就城市垃圾而言 ,主要來源于居民生活、商業(yè)機關和市政維護、管理部門產(chǎn)生的固體廢物。散裝的垃圾經(jīng)推鋪壓實后密度可以達到，但散裝的垃圾經(jīng)壓縮處理后的密度高，經(jīng)膨脹后可以達到 ,因此可填埋更多的垃圾，延長填埋場的使用年限。其優(yōu)點主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 增加垃圾車的運輸效率 .由于垃圾經(jīng)壓縮后體積減少 ,密度增大 ,可以更為有效的利用垃圾車的容量 .若采用散裝運輸 ,10t 的垃圾車只能裝運 5t 的垃圾 ,壓縮打包后可以充分利用 10t 的運輸能力 .提高運輸效率 ,其經(jīng)濟效益是明顯的 .目前 , 就 國內(nèi)首座垃圾 壓縮 轉(zhuǎn)運站北京市第四清潔車輛場大屯垃圾轉(zhuǎn)運站，單班設計處理能力每天平均轉(zhuǎn)運垃圾 1500 噸 從中轉(zhuǎn)站運送 1t 22 垃圾到填埋場的成本是 30 元左右 ,若按增加運輸效率 30%計 ,在同樣車次的情況下 ,可節(jié)約運輸成本 30%,1 年下來可節(jié)約近 500 萬元。 2 技術經(jīng)濟指標分析 蓬松的垃圾密度為 ，經(jīng)壓縮，垃圾的密度可以達到 1t/m，考慮大包裹在運輸過程膨脹，其密度保持在 。此外，運輸污染、浪費能源等問題，也已成為城市垃圾清潔有效清運的難題。但目前還沒有 分類收集分類轉(zhuǎn)運 的轉(zhuǎn)運站。但運輸過程中易造成二次污染 ,衛(wèi)生條件差 ,虧載比較嚴重 ,適合欠發(fā)達的中、小城市使用。a =370 驗算鏈速 v=3,與原假設符合 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。a = 取 39。39。再由表查得鏈節(jié)距 P= 確定鏈長 L及中心矩 a 1 0 8 3 1 . 7 5 3 . 4 2 91 0 0 0 1 0 0 0PLLm?? ? ?,a=374mm 中心距減小量 39。 9 鏈傳動設計 采用滾子鏈傳動 選擇鏈鏈輪齒數(shù) 假定鏈速為 ，選取小鏈輪齒數(shù)為 18 ，從動鏈輪齒數(shù)為 i 18=36 計算功率 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，鏈工 作在功率曲線頂點左側(cè)時，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=，由圖選鏈號為 20A單排鏈。 確定帶的預緊力 0F 考慮離心力的不利影響，單根 V帶所需的預緊力為 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 —— 單根帶的預緊力； 1? —— 主動輪上的包角。2ddLLaa ??? 帶入數(shù)據(jù)有實際中心距為 安裝時則需要最小的中心距為： min da a l?? 900 15 m m? ? ?? 張緊或補償伸長作序最大中心距為： max da a l?? 900 ? ? ?? 計算小帶 輪包角 211 1 8 0 5 7 .5 1 2 0dddda? ?? ? ? ? ? ? ? 確定 帶的根數(shù) 窄 V帶的根數(shù) 00()caLPz P P K K?? ?? K? —— 包角系數(shù)； LK —— 長度系數(shù)； 0P —— 單根 V帶的基本額定功率； 0P? —— 單根 V帶額定功率的增量。 8 帶傳動設計 計算設計功率 由表查得工況系數(shù)為 ，設計功率為 選定帶型 根據(jù)設計功率和轉(zhuǎn)速選取 SPZ型 選定帶輪基準 根據(jù)結構緊湊，根據(jù)圖和表選用 1d =100mm 大輪基準直徑 2 2 1 1(1 )ddd n d n??? ， 取 301mm 驗算帶速 1 160 1000ddnv ?? ? 1 0 0 7 1 0 2 .8 5 9 /6 0 1 0 0 0 ms? ???? 初定中心距 根據(jù)傳動的結構需要初定 a 1 2 0 1 ( ) 2( )d d d dd d a d d? ? ? ? 帶入數(shù)據(jù)有初定中心距為 200mm 確定基準帶長 18 2210 2 1 0()39。 NFYFXfP arp 6 8 7) 5 6 2 9 ()( 11111 ???????? 。 ???raFF 求軸承的當量動載荷 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 =。 軸向外載荷 ??? Vae FFF ?0 +? 2227=。 對于 7000AC 型軸承，派生軸向力 NFF rd 2 4 33 2 9 11 ???? 。 求軸承受到的徑向載荷 1rF 和 2rF 1rF = AR =3299N； 2rF = BR =825N。 7 軸承壽命 查滾動軸承樣本，可知 7020 AC 型角接觸球軸承的 rC =75kN， Cr0 =。 主軸前端密封 方式：迷宮式密封。其中脂潤滑是目前在加工中心的主軸軸承上最常用的潤滑方式，而油液循環(huán)潤滑存在漏油和回油問題，因此本加工中心的主軸前、后支承軸承均采用脂潤滑方式。 作用于軸承上的軸向載荷 0aaea FFF ?? =+1117=。 對于球軸承，剛度與載荷的 1/3次冪成正比，預緊力對剛度的影響是明顯的，計算時要考慮預緊力。 與假設值相差很小，故跨距 0l =390mm 合適。 K ?0c o s5298 2 ????Br = mN?/ 主軸最佳跨距的選擇 ??BAKK 主軸端面慣性矩： 16 I= ????? )()(64 4444 dD? 4810 m?? 。 對于滾子軸承，剛度與載荷的 ，載荷對剛度的影響不大，計算時可以不考慮預緊。 mNK Ar ?/ 4 325c o s202 8 0 7 3 52 ?????? ?。 預緊力為 0aF =1117N。 15 如圖所示，前后支承支反力分別為： )1( laFR ZA ?? =? （ 1+1/3） =3299N； )(laFR ZB ? =? 1/3=825N 前軸承為角接觸球軸承 其徑向剛度為： K 3 52 c os)( ?? izdFddF brrrr ?? 選用 7020AC 型角接觸球軸承，軸承接觸角 ?25?? ，滾動體列數(shù) i=1，每列球數(shù) Z=20，球徑 bd =，額定動載荷 rC =75kN。 5 主軸前后支撐的跨距 初選主軸直徑 查表，當主軸電 機功率 P= 時，滾筒篩驅(qū)動主軸 D1 =75~100mm。 查軸承系數(shù)線圖， f =， f 1 =， f 2 =。對于一般情況，即軸公差為 js4，孔公差為 JS5，鋼制主軸，鋼或鑄鐵殼體，具有足夠的壁厚，裝配后預緊力F 021 Ffffp? 。 軸承配合量 前支承采用 3個超精密級角接觸球軸承，這種軸承與主軸配合采取 0~4 m? 過盈配合，而外圈與套筒孔的配合則采用 0~4 m? 間隙配合；后支承為 NN3000K 圓柱滾子軸承，這種軸承與主軸配合采取 1~5 m? 過盈配合，而外圈與套筒孔的配合則采用 0~5 m? 間隙配合。 滾筒篩主軸軸承以特輕型為主。 14 脂潤滑，前支承為 ?25?? 的三聯(lián)角接觸球軸承，輕預緊，后支承為 NN3000K 圓柱滾子軸承， d nm = 610? 。 本加工中心主軸前支承軸承選 4級即可，主軸后支承軸承精度可比主軸前支承軸承低一級，選用 5 級。 3 主軸軸承 精度 軸承精度分為 0 五級，其中 2 級最高，主軸軸承以 4 級為主，記為 P4。 NN3000型圓柱滾子軸承正好具有這個功能，而角接觸球軸承由于施加了預緊，軸向不能移動。 后支承結構，有采用兩個角接觸球軸承支承的，也 有采用一個 NN3000 型圓柱滾子軸承支承的，如圖所示。但 DB 組配的支承剛度較大，同時比 DF 組配更適合高速運轉(zhuǎn)，因此采用背靠背組配，即 DB 組配方式。三種方式兩個軸承都能共同承受徑向載荷。 DB 組配 DF 組配 DT 組配 這種軸承為點接觸，剛度較低。如圖，前支承采用 3 個超精密級角接觸球軸承組合方式，最適應高速化方式，而且軸承精度高，能保證較高的回轉(zhuǎn)精度。 本加工中心主軸轉(zhuǎn)速 1008000 r/min，采用適應高速要求的軸承配置形式。角接觸軸承（包括角接觸球軸承和圓錐滾子軸承）兼起徑向和推力支承的作用。 考慮 傳動效率，則主軸輸出扭矩為 M = nM ? =? =164 Nm Nm，故所選電機合適。 選擇交流無級調(diào)速電動機，輸出功率為 。 主傳動的總效 率一般可取為 ? =~，對于滾筒篩來說，效率可取較大值， ? =。 2 主軸電機的選擇 滾筒篩主傳動的功率 P 可根據(jù)電機功率 PM與主運動傳動鏈的總效率由下式確定： P=?Mp。 。 ,由于輕量化的要求 ,不少 由鑄鐵改為鋁合金。 箱體的降噪設計包括以下幾方面 : 、倒檔孔和頂部換檔部位孔等孔口相對位置預以合理布置 ,并且以鑄鐵蓋代替沖壓鋼蓋 ,或采用帶有約束阻尼層的蓋板。研究表明 ,箱體的降噪設計是降低 變速器噪聲的另一有效途徑 ,潛力巨大。 表 1 生產(chǎn)能力（ t/h） ? 15 ? 20 ? 25 ? 30 電機功率（ KW） 11 15 在城市生活垃圾堆肥的預處理或中間處理中，垃圾滾筒去除粒度大于 100 mm的無機物，為下道工序作準備，即篩上物焚燒和篩下物的發(fā)酵，均是一種較理想的分選設備。所以，合理的垃圾進人量必須按垃圾物流量的實際要求進行確定?？筛鶕?jù)下列關系式計算 : 0. 40. 5 3m b vD = 1 1 6 0 Q / d F K g ta n 3 0 5 1 0??? ???? (9) 式中： mQ 一垃圾滾筒篩的生產(chǎn)力 (t/h) bd 一垃圾的容重，通常生活垃圾的容重 33bd 0 .3 t / m 0 .4 5t / m? ， ? 一篩筒體傾斜角 vK — 旋轉(zhuǎn)速度修正系數(shù) 當 3?? 時， vK = 當 5?? 時， vK = F 一充填系數(shù) (常用值 F= ) g一重力加速度， 2g ? 3 垃圾進入量 進人垃圾滾筒篩的垃圾多少，直接影響滾筒篩的效率，進人量少，篩分效率低 。在城市生活垃圾處理系統(tǒng)中，垃圾滾筒篩的傾斜角通常在 25范圍內(nèi)選擇。 對于城市垃圾的分選，垃圾滾筒篩旋轉(zhuǎn)速度可在 10r/min 一 18r/min 范圍內(nèi)選取。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)速下運動。 在導出篩筒體臨界轉(zhuǎn)速公式時曾設定摩擦力與垃圾重力的切向分力相等，垃圾不產(chǎn)生滑動為前提。對于有提升裝置的垃圾滾筒篩，理 想的工作轉(zhuǎn) 10 速取臨界轉(zhuǎn)速