【正文】 ................................. 24 軸的校核 ......................................................................................................................... 25 齒輪裝置軸的校核 ................................................................................................. 25 破袋機軸的校核 ..................................................................................................... 26 ................................................................................................................. 27 ................................................................................................................. 29 設計工作總結 .................................................................................................................. 29 設計工作展望 .................................................................................................................. 30 .................................................................................................................................. 31 謝 ........................................................................................................................................ 33 IV 術 語 表 ）滾筒篩的傾斜角度（ ? ? ））（臨界轉速（ m in/rr p mn c ）滾筒篩直徑（ mD ）滾筒篩壁厚（ mm? ）（滾筒篩體積流量 h/m 3nQ ）滾筒篩質量（ kgm ）城市生活垃圾密度（ 3b m/td ）滾筒篩小孔直徑（ mmd 1 ）填充物系數(shù)（ %F ）總回收率（ %tR v 速度矯正系數(shù)K ）垃圾滯留時間（ sT ）重力加速度（ 2s/mg ）單位回收率（ %uR ）過大的質量流量（ h/t1Q ）篩下的質量流量（ h/t2Q ）滾筒長度（ mL ）滾筒旋轉線速度（ s/mV ）滾筒有料工作轉速（ r / m in1n ）滾筒無料工作轉速（ m in/rn 2 的轉速比與 c11 nn? 的轉速比與 c22 nn? V t ）滾筒體內(nèi)垃圾重量（G ）電動機功率（ kwP ）破袋機上層進料面積（ 21 mS ）破袋機下層進料面積（ 22 mS ）（破袋機上層軸間中心距 mma 1 ）（破袋機下層軸間中心距 mma 2 ）率（破袋機液壓馬達額定功 WP k0? ）為抗扭截面系數(shù)（ 3mtW ）軸的扭轉切應力（ am a x MP? ）軸的外力偶矩（ mNe ?M ）所需時間（垃圾完成一個拋落過程 st 1 ）垃圾軸向運動速度（ s/mv ）滾筒篩中孔直徑（ mmd 2 ）滾筒篩大孔直徑（ mmd 3 ）運動所需時間（垃圾沿壁完成一個圓周 st 2 ）脫離角（ ?? ）流量）（滾筒篩的處理量（質量 h/tmQ ）環(huán)所滑過長度（垃圾沿軸線完成一個循 mL? 常州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 1 頁 共 34 頁 垃圾的來源及處理現(xiàn)狀 垃圾就是固體廢棄物是指人類在消費、生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物 (國外的定義則更加廣泛，動物活動產(chǎn)生的廢棄物也屬于此類 )，主要包括固體顆粒、垃圾、變質食品、 剩菜剩飯、 爐渣、污泥、廢棄的制品、動物尸體、 廢舊用品、 破損器皿、殘次品、人畜糞便等。 垃圾 的分類：按其組成可分為有機 垃圾以及 無機 垃圾 ；按其形態(tài)可分為固態(tài)的 垃圾 、半固態(tài)的 垃圾 和液態(tài)（ 或者 氣態(tài)） 垃圾 ；按其污染特性可分為有害廢物和 普通 廢物等 等 。 固體廢棄物概念 以及 分類固體廢棄物 ： 通常是指在 日常 生產(chǎn)建設、日常生活和其它 的活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境 和影響人體生理心理健康 的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物 的總稱 ，通俗地說，就是 我們平時所指的 “垃圾 ”。 （ 1） 城市生活 垃圾：主要是 指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物，即城市生活垃圾 。一般來說，城市每人每天 產(chǎn)生的垃圾 量為 1－ 2 公斤， 產(chǎn)生垃圾的多少和成分與居民的物質生活水平、生活 習慣、 人們對于 廢舊物資回收利用 的 程度 、城市的 建筑 建設 情況等有關。對于 有的城市來說，每年的 垃圾 產(chǎn)量就十分驚人。一般來說， 垃圾的產(chǎn)量和城市的發(fā)達程度有關，城市越發(fā)達，垃圾產(chǎn)量越多，城市越不發(fā)達，垃圾的產(chǎn)量反而越少 ，在 低水平 國家的大城市，每人每天 能夠 產(chǎn)生 － 千克；在 發(fā)達 國家的大城市，每人每天產(chǎn)生的垃圾通 是 1公斤 左右。工業(yè)固體廢物按照其來源 途徑以 及物理 特 性大體可 以 分為六 大 類。 （ 3） 農(nóng)業(yè) 垃圾：指在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被廢棄的有機物，通常我們所說的農(nóng)業(yè)垃圾主要來自糞便以及植物秸稈。 （ 4） 建 筑垃圾 ： 指人們在從事 建設、拆遷、裝修、 修繕等建筑業(yè)的生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的常州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 2 頁 共 34 頁 廢舊混凝土、渣土、廢舊磚石 和 其他廢棄物的統(tǒng)稱。 然而，在這四種主要垃圾中，農(nóng)業(yè)垃圾和建筑垃圾組分相對而言比較單一，容易分離，也容易集中處理利用，而工業(yè)垃圾和生活垃圾組分復雜，特性各異，在處理技術上有待進一步的研究。然而，這些工業(yè)垃圾，雖然不能夠直接的被利用，但是經(jīng)過一定的工藝流程和設備處理，改變一下垃圾的某些物理或者化學性質，垃圾就可以變廢為寶。目前電子工業(yè)的銅箔是采用電積法生產(chǎn)的，原始的技術是以電解銅為原料，但生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，利用銅米取代電解銅，可以使銅箔的生產(chǎn)效率大幅度提高，生產(chǎn)成本大幅度降低。 （ 2）廢舊家電，現(xiàn)如今，隨著電子市場的不斷開拓，電子產(chǎn)品普及率越來越高，更新的也越來越快，而廢舊家電，事實上利用價值很高，即時是某個部件損壞，其其他部件仍可以被利用，經(jīng)過維修處理以及更換某些重要元件，便可以成為一個新的產(chǎn)品，并且這些產(chǎn)品的質量也有所保證，并不會影響客戶的使用。現(xiàn)代企業(yè)中也有許多針對工業(yè)垃圾的資源再生公司，例如：常州翔宇資源再生科技有限公司，該公司利用廢線路板粉末和廢塑料粉末深加工處理，變成脂塑景觀制品，既環(huán)保又耐用。 [16] 生活垃圾 城市生活垃圾，包括廚余垃圾、普通垃圾和庭院垃圾。 這些特性也導致了垃圾組分的混亂以及垃圾內(nèi)部含水量較高。在現(xiàn)有的城市生活垃圾的資源化處理辦法中，主要分為兩類： （ 1） 焚燒，眾所周知，焚燒首先需要燃料的供應，這是一筆巨大的花費；其次，焚燒常州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 3 頁 共 34 頁 所帶來的煙塵和化學物質流入大氣層，污染了空氣和環(huán)境；最后，運輸大批的垃圾和大批的燃料也需要一定的人力物力。 （ 2） 填埋，可以說，這種處理方法和焚燒相比要好一些，可大面積的掩埋地點對于土地資源匱乏的地區(qū)來說，是一個不小的問題，而且垃圾的降解周期長，填埋不夠深的話時間一久容易發(fā)出惡臭。 [11] 城市生活垃圾資源化處理的背景及意義 城市生活垃圾的現(xiàn)狀已使許多人在擔心 ,垃圾會讓城市變成“垃圾城市”。由此造成的污染十分嚴重。垃圾在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的污物不僅污染了堆放場附近的土壤 ,而且使附近地表水和地下水的水質嚴重惡化 。此外 ,那些被用普通方法埋在地下的垃圾因發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 ,成了一顆顆“不定時炸彈”。例如混雜在城市生活垃圾中的大量的廢舊電池 ,除造成酸液污染土壤 ,還釋放出鉛、鎘 、砷等毒性元素 ,這些毒性元素在土壤中均會被植物和原生動物富集吸收 ,破壞環(huán)境 ,危害生態(tài)系統(tǒng)中的生物物種 ,直至通過生物鏈的傳遞作用最終危害人類自身的健康。 因此，迫切需要建立起城市生活垃圾資源化處理的流程，能夠緩解不斷增加的生活垃圾對人們的健康危害和生活環(huán)境的惡化，垃圾處理得當了，不僅能夠改善生活環(huán)境，提高生活質量，保障人民的健康，而且能夠美化我們的城市，樹立一個城市的形象。然而，在實行這個流程的過程中最關鍵的就是處理垃圾的各種設備的設計和制造。歐美、日本等經(jīng)濟發(fā)達國家在垃圾分揀方面已取得大量開發(fā)研制具備特色、性能優(yōu)良的分揀設備的研究成果，一些公司已具備成套設備的設計、加工制造、工程總承包、運營管理等全方位服務的能力。 [24] 根據(jù)垃圾分揀設備運用的不同工況，我們可將垃圾分揀設備分為前處理分揀設備、干性垃圾分揀設備。這種情況的分揀方法一般采用機械分揀，帶有少量的人工分揀。 [24] 干性垃圾分揀處理設備 干性垃圾的分揀處 理目的在于回收垃圾中的有用資源，在處理消化垃圾的同時，要生產(chǎn)一定的經(jīng)濟效益。分揀設備有：板式輸送機、鏈帶式輸送機、皮帶輸送機、破袋機、磁力分揀器、分揀平臺、紙張分揀系統(tǒng)、玻璃分揀系統(tǒng)、打包機等；其輔助配套設備包括：抽風除塵除臭系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。 (2)國內(nèi)垃圾分揀設備發(fā)展現(xiàn)狀 在國內(nèi)，城市生活垃圾分揀設備的開發(fā)起步較晚，到目前為此，國內(nèi)還沒有比較成熟的生活垃圾成套 分揀設備，目前城市生活垃圾中的資源回收 (廢品回收 )還是大多通過個人收集完成．回收量也僅占垃圾有用資源的很小部分。近年來，開始對生活垃圾進行堆肥、焚燒、綜合處置等。就目前來說，分揀設備僅作為垃圾綜合處理的前處理設備， (如垃圾堆肥、焚燒前，通過垃圾分揀，棄除～部分不適合堆肥和焚燒的雜質 )，個別廠家進行了設備開發(fā)，并在已建的有限的垃圾處理場得到運用。 [24] 國內(nèi)現(xiàn)狀的典型代表是江蘇常州環(huán)衛(wèi)機械廠生產(chǎn)的分揀設備。但使用后證明整個系統(tǒng)配置不合理，二次污染嚴重，單體設備性能明顯低于國外發(fā)達國家水平，有垃圾成分多變、工藝不成熟、設備性能有待提高等因素。滾筒篩是利用做回轉運動的滾筒體將垃圾按粒度進行分級的機械分選設備，整個滾筒體表面打上不同大小的孔，篩體被傾斜安裝，物料進入滾筒體內(nèi)隨滾筒體的轉動做螺旋狀翻動，粒度小于篩孔的垃圾被篩下成為篩下物，留在篩體內(nèi)的物料成為篩上物，從滾筒體底端排出。也得到了廣范的應用。 （ 2）進行設備 結構的設計 與確定及尺寸的計算與設計等。 （ 4）根據(jù)所學過的相關知識進行設備的工藝計算。 （ 6）按 照 現(xiàn)行的國家規(guī)范、標準進行 手工 圖 的 繪制（ A0 手工圖 1 張 以 及 CAD 圖 1 張，其它 零件圖 CAD 圖 若干 ）。 對本設計進行評述，最終掌握此類設備設計的整個步驟、內(nèi)容和相關的要求 。 常州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 7 頁 共 34 頁 2 確定設計方案 國外城市生活垃圾組分 表 國外生活垃圾中各組分平均含量 (濕基 ) 有機物 塑料 紙類 玻璃 纖維 剩余物 木塊 礦物 金屬 橡膠 % % 28% % % 6% % % % % 從表 可以看出，國外發(fā)達國家的垃圾組分有機物含量較少，其處理的側重點不同，因此，國外先進設備的引進并不能解決國內(nèi)垃圾處理的問題，我們只能夠借鑒國外設備設計的關 鍵技術，提高和改進設備的性能，使之能夠應用于國內(nèi)的處理現(xiàn)狀。含水量高就導致了分離困難，這就是國內(nèi)與國外在分離設備的研究上存在的差別。而我們需要針對的就是有機物在處理過程中出現(xiàn)的問題以及商榷找出其需要客服的困難，最終找到解決問題的辦法。粒度小于篩孔的物料被篩出，大于篩孔的留在篩體上直至從筒體尾部排出。 破袋機：破袋機是一種對袋裝粉狀或顆粒狀的物料進行機械式破袋的設備。 圖 破袋機示意圖（側視） 常州大學本科生畢業(yè)設計（論文） 第 9 頁 共 34 頁 由于在滾筒篩內(nèi)裝破 袋刀具，考慮到破袋效率，往往滾筒篩的轉速不能過大，所以，此方案設計時把破袋功能直接轉化成一套設備，這樣能夠大大提高滾筒篩工作效率，提高處理量。 由單元體 P的運動方程可以得出其運動軌跡方程，具體如下 ： 圓周運動軌跡方