本文關(guān)鍵詞：有機(jī)廢棄物好氧發(fā)酵設(shè)備開發(fā)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,諸如畜禽糞便、城市垃圾等固體廢棄物的日益增多對(duì)環(huán)境造成了很大程度的污染。國(guó)家近年來(lái)對(duì)環(huán)境保護(hù)越來(lái)越重視,對(duì)固體廢棄物提出無(wú)害化處理和綜合利用的要求。堆肥發(fā)酵技術(shù)是一種通過(guò)微生物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行降解,使堆肥原料中不穩(wěn)定的有機(jī)物通過(guò)高溫好氧發(fā)酵逐步降解為性質(zhì)穩(wěn)定、對(duì)作物無(wú)害并且可以改良土壤的堆肥產(chǎn)品的過(guò)程�，F(xiàn)針對(duì)河南某公司的生產(chǎn)要求,本文自主研發(fā)了一套100m3好氧發(fā)酵裝置,本文具體研究?jī)?nèi)容如下:(1)發(fā)酵罐設(shè)計(jì):參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),確定100m~3發(fā)酵罐的高徑比為1.2,罐壁厚度為內(nèi)壁10mm、外壁3mm;為保證出料口所出物料均為已發(fā)酵的,本文根據(jù)發(fā)酵前后的體積變化,在發(fā)酵罐內(nèi)壁上設(shè)計(jì)了一個(gè)多孔漏料板裝置。位于漏料板上方為未發(fā)酵完全物料。發(fā)酵過(guò)后的物料體積變小,在攪拌葉片撥動(dòng)下通過(guò)漏料板上的孔到達(dá)儲(chǔ)料倉(cāng)。采用有限元法對(duì)發(fā)酵罐進(jìn)行了應(yīng)力分析得到,漏料板向中心處凹陷,因此結(jié)構(gòu)剛度不能滿足要求。針對(duì)此情況本文提出了改進(jìn)方案,并對(duì)改進(jìn)后的模型重新進(jìn)行應(yīng)力分析,結(jié)果得出漏料板最大變形在允許范圍內(nèi),因此所提方案安全可靠。(2)攪拌軸設(shè)計(jì):相對(duì)于傳統(tǒng)的整體式主軸,本文根據(jù)攪拌軸不同位置處所受扭矩的差異,設(shè)計(jì)出了一種分段式空心階梯軸,該軸的特點(diǎn)在于其在滿足傳遞扭矩的情況下極大的減少了主軸材料。具體設(shè)計(jì)過(guò)程為:以焊接在攪拌軸上的攪拌葉片為研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行受力分析,計(jì)算得出攪拌軸工作時(shí)所受阻力扭矩大小,根據(jù)此阻力扭矩設(shè)計(jì)出了攪拌軸結(jié)構(gòu)尺寸。由理論計(jì)算得出在第四段軸處攪拌葉片所受阻力矩最大。通過(guò)有限元對(duì)第四段軸進(jìn)行了應(yīng)力分析,得出最大應(yīng)力處為攪拌葉片焊接根部,考慮安全系數(shù)的情況下并對(duì)比45#的屈服強(qiáng)度,得出設(shè)計(jì)的傳動(dòng)軸能夠滿足工況要求。(3)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):根據(jù)攪拌軸所受阻力矩大小,設(shè)計(jì)出了一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用棘輪機(jī)構(gòu),棘輪與攪拌軸之間通過(guò)花鍵連接,主動(dòng)棘爪通過(guò)液壓缸推拉擺架進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。然后利用Inventor對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模與裝配,并通過(guò)ADAMS對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,由仿真得到棘輪、棘爪的運(yùn)動(dòng)曲線圖,分析各曲線圖得知棘輪、棘爪能夠按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行運(yùn)動(dòng),因此設(shè)計(jì)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)能夠滿足傳動(dòng)要求。(4)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì):輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括進(jìn)料、出料系統(tǒng)設(shè)計(jì),圍欄設(shè)計(jì)、扶梯設(shè)計(jì)等。進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括物料提升機(jī)構(gòu)和進(jìn)料口兩部分,物料提升機(jī)構(gòu)為料斗翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),進(jìn)料口采用鏈傳動(dòng);出料系統(tǒng)采用齒輪、齒條傳動(dòng);圍欄和扶梯按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。(5)零部件裝配、校核:利用Inventor對(duì)前面所設(shè)計(jì)設(shè)備零部件進(jìn)行裝配,并利用軟件對(duì)其進(jìn)行檢查干涉。根據(jù)干涉檢查結(jié)果對(duì)裝配體模型進(jìn)行最后的修改。本文通過(guò)理論計(jì)算和軟件分析完成了對(duì)大體積立式好氧發(fā)酵設(shè)備的設(shè)計(jì),對(duì)解決有機(jī)廢棄物污染和再利用具有重要意義。
【關(guān)鍵詞】：好氧發(fā)酵 發(fā)酵罐 攪拌軸 傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 有限元分析 裝配
【學(xué)位授予單位】：安徽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S141.4;X705
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 課題研究背景11
• 1.2 課題研究意義11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 堆肥發(fā)酵技術(shù)方面12
• 1.3.2 堆肥設(shè)備設(shè)計(jì)方面12-14
• 1.4 課題研究思路、內(nèi)容及方法14-16
• 1.4.1 研究思路14-15
• 1.4.2 研究?jī)?nèi)容與方法15-16
• 1.5 本章小結(jié)16-17
• 第二章 發(fā)酵罐主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)17-27
• 2.1 設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)17
• 2.2 發(fā)酵罐系統(tǒng)設(shè)計(jì)17-19
• 2.2.1 發(fā)酵罐外形尺寸設(shè)計(jì)17-18
• 2.2.2 發(fā)酵罐罐壁厚度設(shè)計(jì)18
• 2.2.3 發(fā)酵罐體三維建模18-19
• 2.3 漏料板設(shè)計(jì)19-20
• 2.4 支撐部件（機(jī)架）設(shè)計(jì)20-22
• 2.4.1 重量計(jì)算20
• 2.4.2 機(jī)架型鋼的選擇20-22
• 2.5 發(fā)酵罐強(qiáng)度分析22-24
• 2.5.1 發(fā)酵罐模型裝配22
• 2.5.2 建立發(fā)酵罐有限元模型22-23
• 2.5.3 添加邊界條件和載荷23
• 2.5.4 模型求解與結(jié)果分析23-24
• 2.6 漏料板改進(jìn)方案提出與驗(yàn)證24-25
• 2.6.1 漏料板改進(jìn)方案的提出24
• 2.6.2 改進(jìn)后的模型有限元分析24-25
• 2.7 本章小結(jié)25-27
• 第三章 攪拌通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)27-43
• 3.1 攪拌軸與攪拌葉片設(shè)計(jì)27-31
• 3.1.1 攪拌葉片設(shè)計(jì)27-28
• 3.1.2 攪拌軸設(shè)計(jì)28-31
• 3.2 攪拌軸與攪拌葉片建模31-33
• 3.3 葉片焊接處有限元分析33-36
• 3.3.1 建立有限元模型33-34
• 3.3.2 添加邊界條件和載荷34-35
• 3.3.3 有限元模型模型求解35-36
• 3.3.4 有限元仿真結(jié)果分析36
• 3.4 葉片連接處螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)36-38
• 3.5 攪拌軸密封38-39
• 3.5.1 攪拌軸與下底板連接處密封38-39
• 3.5.2 攪拌軸與上底板連接處密封39
• 3.6 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-40
• 3.7 廢氣處理系統(tǒng)40-41
• 3.7.1 生物過(guò)濾池簡(jiǎn)介40-41
• 3.7.2 生物濾池工藝及外形計(jì)算41
• 3.8 本章小結(jié)41-43
• 第四章 傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真43-54
• 4.1 確定傳動(dòng)系統(tǒng)方案43
• 4.2 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)43-48
• 4.2.1 棘輪設(shè)計(jì)43-45
• 4.2.2 棘爪的設(shè)計(jì)45-46
• 4.2.3 棘爪軸最小直徑計(jì)算46
• 4.2.4 擺架及液壓缸設(shè)計(jì)46-48
• 4.2.5 限位彈簧和緩沖彈簧設(shè)計(jì)48
• 4.3 傳動(dòng)系統(tǒng)建模與裝配48-50
• 4.3.1 棘輪、棘爪三維建模48-49
• 4.3.2 傳動(dòng)系統(tǒng)裝配49-50
• 4.4 傳動(dòng)系統(tǒng)仿真50-53
• 4.4.1 ADAMS模型導(dǎo)入50
• 4.4.2 確定各零部件材料屬性50
• 4.4.3 模型添加約束50-51
• 4.4.4 模型施加驅(qū)動(dòng)和載荷51-52
• 4.4.5 模型的測(cè)試和驗(yàn)證52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章 輔助部件設(shè)計(jì)及整體裝配設(shè)計(jì)54-64
• 5.1 輔助部件設(shè)計(jì)54-61
• 5.1.1 進(jìn)料系統(tǒng)設(shè)計(jì)54-58
• 5.1.2 進(jìn)料口閘門設(shè)計(jì)58
• 5.1.3 圍欄設(shè)計(jì)58-59
• 5.1.4 扶梯設(shè)計(jì)59-60
• 5.1.5 出料口閘門設(shè)計(jì)60-61
• 5.2 裝配61-62
• 5.3 裝配干涉檢查62-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)與展望64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果69-70
• 致謝70

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本文編號(hào)：284536