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（优秀毕业全套设计）粉粒物料运输半挂车改装设计（整套下载）

。.本章小结本章半挂车对其参数做了详细介绍，并确定了整车的质量参数和尺寸参数并附产品原图样。本章还介绍了半挂车的和牵引车的选择原则。整车参数包括装载质量和总质量的确定。第章罐体的总体结构和设计.罐体总成结构及工作原理卧式罐体般是由圆柱体斜锥体椭圆封头多孔板滑料板几部分组成，见图.。依据对罐体装载量罐体整体尺寸的要求，通过试算罐体有效容积，可基本确定罐体的外观尺寸。图.罐体结构图卧式罐气力卸料原理简图。如图.卸料时，压缩空气经进气气管进入气室，穿过流态化装置后到达粉料颗粒之间，使粉料流态化当罐内压力上升到时，打开卸料阀，粉料在罐内压力作用下经卸料管排出。吸嘴调节螺母出料管蝶阀二次进风装置卸料管接头气室滑料罐体进压缩空气管流态化装置图.卧式罐气力卸料原理简图.罐体容积计算总容积总容积为罐体壳所包容的体积。双锥内倾卧式罐体，总体积为图柱筒体积直角斜锥筒容积和封头容积之和，即.圆柱筒体容积计算.式中圆柱筒体内壁半径圆柱筒体长度的。斜锥筒体容积计算两端斜锥筒体容积相等，则.式中分别为斜锥筒体大小端内壁半径单个斜锥筒体长度。椭圆封头容积计算封头有半球形椭圆形蝶形等几种。椭圆形封头有半个椭圆壳体和段短圆柱筒体组成，两封头容积相等。则.式中短圆柱筒体长度封头长度，即椭圆短轴之半。有效装载容积计算有效装载容积指用于装载粉料的罐内容积，用下式计算.式中罐体的标定装载质量粉料的堆积密度。扩大容积计算由于粉料的内摩擦力，进料口的数目位置等原因，装料时粉料不能充满罐体上部的所有空间粉料在流态化过程中空隙率要增加，上界面升高，装料时也需要流出这部分空间。在上部流出的空间称为扩大容积，按下式确定.式中扩大容积系数，通常取为。取.装载容积计算有效装载容积与扩大容积之和叫做装载容积，即气体分布板和滑料板以上的罐内容积.气室容积计算流态化装置的设计流态化装置又称流态化，主要由流态化元件多孔板压板螺栓等组成，是气卸粉罐车的重要部分，它直接影响粉罐车的专业技能。流态化装置的作用是与滑料板罐体壁构成气室二是使压缩空气形成微细均匀的气流进入粉料中，使粉料流态化。。流态化装置的类型和结构目前普遍采用的流态化装置有两类单流态化装置和复合型流态化装置。双锥内倾式罐体所采用的复合型流态化装置的结构如图.所示。它由滑板支承架多孔板流态化元件压板等组成。滑料板与罐体构成气室壳体，多孔板置于其上构成气室。滑料板与罐体的母线平行，多孔板向罐体的出料口倾斜。流态化元件被压条压在多孔板上，用螺栓将压板流态化元件和多孔板三者固定在起。这样便形成了完整的流态化装置。罐体滑料板支承架流态化装置多孔板流态化元件压板螺栓图.复合型流态化装置图多孔板的设计多孔板的作用是支承流态化元件及其上面的粉料，保证压缩空气均匀穿过。多孔板与水平面的夹角般取粉料静态安息角的，常取，此角度越大，卸料速度越快，但角度过大，容器的空间利用率越小。根据经验，选择该角度为。多孔板常采用厚的钢板制造，上面均匀分布直径为的孔，孔距大小与孔数多少以有利于均匀布气支承强度和节约钻孔工时来确定。多孔板沿罐体全长布置,图.为多孔板结构示意图。图.多孔板结构示意图孔的直径为，孔距为流态化元件选择流态化元件的作用是使压缩空气透过而形成均匀细微的气流，故又称气体分布板。对其要求是.具有定的透气阻力，并且随气流速度的增加阻力急骤增加。.孔隙适宜，分布均匀，布气分散高度，受粉料层厚度影响少。.只能透过气体，不能通过粉料，吸湿性和附着力低，表面光整平滑，易于粉料流动，长期使用不易堵塞，并且易恢复透气性。.有定的强度，耐磨耐温耐腐蚀，物理化学性质稳定。流态化元件的材料分为软硬两类。硬质材料虽然刚性好，耐磨，不易受潮，但易破碎，易堵塞，空隙不易恢复，制造工艺也复杂，价格高，故很少采用。软质材料有工业帆布夹毛毡涤纶帆布等。它们具有质量轻易安装易取得价格便宜等优点。用化纤维经过特殊编织的帆布，在我国已有生产，它透气性好，阻力高，不易受潮。因此可采用有涤纶帆布编织而成的软质流态化元件。.流态化床主要参数计算.临界流态化床气流速度.式中粉煤灰颗粒直径，颗粒真密度，粉煤灰为气体密度，空气取为.气体的动力粘度，般取为.那么粉煤灰的临界流态化气流速度为.流态化床面积流态化床面积的大小与流态化床结构形式罐体形式和尺寸所装粉料的性质有关，其中起主要作用的是粉料的临界流态化速度。故流态化床的面积应满足以下要求.式中气体的流量粉料临界流态化速度。.罐体最大空床截面积对于粉煤灰，式中空气流量.粉料带出气流速度粉料带出气流速度即粉料开始形成稀相流态化床时的气流速度大于。若气流速度达到此值，床层的稳定操作行为将急剧偏离理想行为，导致操作失常。可按下式计算.式中重力加速度，.。粉煤灰的带出气流速度为最小空床截面积最小空床截面积出现在罐体顶部的位置，即流态化床顶。在床顶的气流速度不能超过，否则会导致稀相床出现。最小空床截面积可以用下式计算即最小空床截面积为进料装置设计进料装置由进料口盖密封圈锁紧装置和进料口等组成。图.为装料口示意图。手轮丝杆销装料口盖密封圈压杆罐体装料口图.装料口示意图.出料装置卸料软管及卸压装置的布置出料装置出料装置有上吸式和下排式两种形式，它们各自的特点如下上吸式出料装置具有卸料平顺，吸嘴高度可以调节，不易产生堵塞等优点，目前应用较广。下排式出料装置具有结构简单，维修方便，节约罐体有效容积等优点。但易产生堵塞。它的基本结构特点是出料口开设在罐体下部中央的多孔板和罐体壳上，与出料管的端焊接。本设计选择上吸式出料装置。卸料软管卸料软管般是钢丝骨架或多层夹布的耐油胶管，其两端用卡箍与快速接头相紧密地连接箍紧。型橡胶密封圈置于快速接头的圆槽中。使用时，先抬起快速接头上的勾柄，带动勾架前移，使两勾钩住快速接头的凸端，然后用力下压勾柄，凸凹两端就紧密连成体。卸压装置卸压装置的用途是装料前或卸料后，打开卸压球阀排放罐内剩余的压力空气若卸料过程中出现故障，应用卸压装置排气卸压后再进行修理。卸压管的端装有多孔圆管，其上套有滤芯，用卡箍箍紧，伸于罐体内部的上方卸压管另端伸于罐体外部，装有球阀。卸压时罐内的气体通过滤芯经卸压管球阀排出，而粉料被过滤不能排出，以免污染空气。图.所示为卸压装置。滤芯卡箍卸压管卸压球阀图.卸压装置示意图.罐体内部结构的设计气室结构的设计采用两个气室的结构，即中央气室和两侧的气室。中央气室位于罐体的中间部位出灰口设置于中央气室处，设置单独管道对中央气室供给压缩空气，该结构两侧气室相通，结构对称公用同管道输送压缩空气。中央气室长度的设计中气室的长短影响剩灰率和罐体的有效容积。增加中央气室的长度，剩灰率会相应的增加，罐体有效容积增加，减小中央气室的长度剩灰率降低，罐体有效容积减小，整个罐体质心增高，依据实践经验确定该散装水泥车罐体的中央气室的长度为。气化板宽度的设计气化板的宽度影响罐体的剩灰率和有效容积，增加气化板宽度，剩灰率增大，罐体有效容积增大，减小气化板宽度，剩灰率减小。整个罐体质心增高，国内生产的散装粉粒物料运输车车气化板宽度般在之间，这里取气化板宽度为。流态化板倾斜角度及气化层倾斜角度的设计罐体内大部分粉煤灰是在重力作用下通过流板集中于透气层上，然后由透气层输送到出料口，般粉煤灰的的静止休止角为，取。气化层的倾斜角度为，这里取。封头部分流态化板尺寸设计封头部分流板折边底线的形状以及流板斜边边缘的形状都为不规则曲线，难以计算。比较简单可行的办法是在试制过程中根据所采用的封头确定其流板各部的尺寸，然后制作成样板进行加工。.罐体的材料选择普通碳素钢的机械性能好，有足够的强度韧性和良好的工艺性，价格便宜，是目前制作罐体的最常用的材料。本设计中的罐体部分采用普通碳素钢为制作材料。.罐体厚度的计算罐体的最小厚度对于薄壁容器，为了满足制造工艺要求以及运输和安装过程中的刚度要求，根据工程实践经验，规定了不包括腐蚀余量的圆筒最小厚度。对于普通碳素钢，当内径时，其最小厚度由以下经验公式确定.即有厚度附加量罐体的厚度附加量包括钢板或者钢管的厚度负偏差和腐蚀余量。即.当不大于.，且不超过名义厚度的时，可取。查有关手册可知，对于普通碳素钢，当钢板厚度在时，负偏差.。腐蚀余量应根据截止的腐蚀性和容器的使用寿命而定。我国钢制压力容器规定对于碳素钢，取。考虑到散装水泥罐装的是干水泥，腐蚀性较小，取.。则有.因此筒体部分钢板的厚度可选定为取参考其他椭圆封头式罐体，封头部分的钢板厚度比筒体部分大，即封头部分采用普通碳素钢板。综上所述，罐体选材确定为筒体部分采用碳素钢板，封头部分采用碳素钢板。.封头设计封头包括半球形碟形椭圆形和无拆边球面形等凸形封头，以及锥形封头和平盖等。椭圆形封头的受力情况好，质量小，国家已经有标准的封头系列，应用最广泛。椭圆形封头是由半个椭球及高度为的直边部分组成。图.为椭圆封头各参数示意图。图.椭圆封头参数关系示意图查阅中华人民共和国行业标准异形筒体和封头的规定，可知对于椭圆封头有，即.同样可以查得与有以下关系，如表.所列。表.与关系列表，处于区间内，所以取。.罐体支承座设计罐体与汽车车架的联接是通过罐体底部的支承座和固定装置来完成的。支承座有整体式和分置式两类。分置式又分纵梁分置式横梁分置式和纵横梁分置式三种。它们都是焊接在罐体的底部，与罐体成体。通常在焊接处加有补强钢板。由于双锥内倾罐体的形状比较复杂，采用整体式支承座。支承座的截面形状及尺寸散装水泥运输车罐体支承座的纵梁截面形状般和主车架纵梁的截面形状相同，多采用如图所示的槽形结构，其截面形状尺寸取决于其所承受的载荷的大小。横梁截面多为形。图.为支承座的纵梁截面形状按经验公式设计。图.支承座的纵梁截面形状图支承座的前端形状及安装位置为了避免由于支承座截面高度尺寸的突然变化而引起主车架纵梁的应力集中，支承座的前端形状应采用逐步过渡的方式。可采用的前装形状有四种，形角形形以及简易形如图.所示。图.支承座