气流除尘机电气控制系统设计

气流除尘机电气控制系统设计指导老师:宋春华姓名:陈健锋黄雄森目录摘要……………………1第1章气流除尘及概述………………11.1气流除尘机……………………11.2气流除尘机的简要说明………1第2章气流除尘机的根本情况介绍…………………22.1气流除尘机的根本结构及系统的结构框图…22.2气流除尘机的用途及工作原理………………42.3气流除尘机的特点……………42.4气流除尘机的电力拖动方式…………………4第3章设计要求………6第4章设计任务………74.1设计并绘制电气原理图………74.2选择电器元件并编制元件目录表…………15第5章设计并绘制工艺图…………32第6章电机的选择…………………336.1电机类型的选择……………336.2电动机种类的选择…………336.3电动机额定转速的选择……346.4电动机型号的选择…………346.5电动机功率的选用…………356.6电动机额定电压的选择……386.7电动机工作制的选择………386.8电动机外型结构的选择……38第7章传动装置的设计计算………397.1传送带的设计计算…………397.2传动轮的设计………………40第8章罗茨泵的选择计算…………43第9章气流除尘机系统中所涉及的流体设计计算………………499.1气流除尘器的导流管………499.2进气系统的设计……………509.3离心风机的流体设计计算…………………51第10章气流除尘机的使用说明……53第11章设计小结及心得……………54参考文献……………56摘要气流除尘机是制革业中专用于皮革除尘的先进设备。这种先进的除尘工艺系统功能强、体积小、生产效率很高、除尘效率高、性能好、平安性高、实现了生产过程的自动化。第1章气流除尘及概述1.1气流除尘机气流除尘机是制革业中专用于皮革除尘的先进设备。随着制革业的快速开展和对制革业工艺要求的不断提高、以及对先进设备的需要，除尘机也不断的更新换代以满足生产过程的需要。由于在皮革经过磨革工序后，要去除附着在皮革外表的皮屑微粒；因此气流除尘机在制革业中扮演着重要的角色。除尘原理如图1-1所示，当皮革通过该机时，利用高速气流和吸尘装置即可去除附着在皮革两面的皮屑微粒，以满足下道喷浆工序的工艺要求。这种先进的除尘工艺，取代了老式毛刷辊除尘的弊病，即由于静电附着效应，灰尘除不干净，使下道工序涂层质量难以保证。本机适用于牛、猪、羊等皮革加工，输送速度为30m/min,46m/min两种，每小时能通过500张皮革，生产效率很高。本机还配有布袋滤尘器，体积小，除尘效率高，并有电动抖灰尘机构，能确保操作工人身体健康和防止环境污染。1.2气流除尘机的简要说明：本机是江苏省如皋市东兴机械生产的，它利用输送带将皮革带入,通过三组0.15~0.20mm间隙的吹风口,配合鼓风机离心风机及集尘箱来到达消除皮粉,清洁皮革的目的.该机械与简易打粉机相比提高80%的效率,吸尘效果明显,并且操作简便,速度快,可做无极变速,鼓风机输出量为300M3/H,配合使用的离心风机吸入量为13160M3/H。气流除尘机的实物图如图1-2所示。第2章气流除尘机的根本情况介绍2.1气流除尘机的根本结构及系统的结构框图气流除尘机的根本结构有以下几大局部组成：2.1.1送料机构2.1.2传送带电动机2.1.3罗茨泵电动机，如以下图2-1所示。〔1〕罗茨泵的物理原理：罗茨泵(roots-typepump)是一种无内压缩的真空泵，通常压缩比很低，故高、中真空泵需要前级泵。罗茨泵的极限真空除取决于泵本身结构和制造精度外，还取决于前级泵的极限真空。为了提高泵的极限真空度，可将罗茨泵串联使用。罗茨泵的工作原理与罗茨鼓风机相似。由于转子的不断旋转，被抽气体从进气口吸入到转子与泵壳之间的空间v0内，再经排气口排出。由于吸气后v0空间是全封闭状态，所以，在泵腔内气体没有压缩和膨胀。但当转子顶部转过排气口边缘，v0空间与排气侧相通时，由于排气侧气体压强较高，那么有一局部气体返冲到空间v0中去，使气体压强突然增高。当转子继续转动时，气体排出泵外。罗茨泵在泵腔内，如图2-2所示，有二个“8”字形的转子相互垂直地安装在一对平行轴上，由传动比为1的一对齿轮带动作彼此反向的同步旋转运动。在转子之间，转子与泵壳内壁之间，保持有一定的间隙，可以实现高转速运行。〔2〕罗茨泵特点：1〕在较宽的压强范围内有较大的抽速；2〕起动快，能立即工作；3〕对被抽气体中含有的灰尘和水蒸气不敏感；4〕转子不必润滑，泵腔内无油；5〕振动小，转子动平衡条件较好，没有排气阀；6〕驱动功率小，机械摩擦损失小；7〕结构紧凑，占地面积小；8〕运转维护费用低。因此，罗茨泵在制革业、冶金、石油化工、造纸、食品、电子工业部门得到广泛的应用。2.1.4离心风机电动机，如以下图2-3所示。〔1〕离心风机的工作原理：离心式通风机与离心泵的工作原理类似，图2-3为离心风机的示意图。当电动机通过皮带轮9带动装于轴承8上的风机主轴7时，叶轮4将高速旋转〔叶轮通过轮毂6用键装于7上〕，通过叶片5推动空气，使空气获得一定能量而由叶轮中心四周流动。当气体路经蜗壳3时，由于体积逐渐增大，使局部动能转化为压力能，而后从排风口2进入管道。当叶轮旋转时，叶轮中心形成一定的真空度，此时吸气口1处的空气在大气压力下被压力风机。这样，随着叶轮的连续旋转，空气即不断地被吸入和排出，完成送风任务。〔2〕离心风机的特点：离心风机的进口导叶设于叶轮前方，可实现高效的流量调节；采用最正确形状的扩压器，可使流体的动能有效地转变成静压，进一步提高了整体效率；蜗壳设计成平滑的流线型，可高效地排除气体；叶轮设计为半开式，极大减小了因作用于风机叶片上的离心力所产生的弯曲应力，并且运行可靠。图2-4布袋滤尘器抖尘电动机图2-5布袋滤尘器抖尘机原理图2.1.5布袋滤尘器抖尘电动机，如上图2-4、图2-5所示。※说明：气流除尘机自动控制系统中送料装置是起到物料供应的作用；传动轮由传动电机带动，然后传动轮带动传送带；罗茨泵电动机的作用是用来产生高压气压；离心风机电动机带动叶轮不断旋转，空气也就在通风机的作用下，在管道中不断流动的作用；布袋滤尘器抖尘电动机带动滤尘器用于过滤空气的灰尘。图2-6气流除尘机自动控制系统框图2.2气流除尘机的用途及工作原理2.2.1气流除尘机的用途：通常在化学、燃料、冶金等工业中，常会产生含有大量粉尘的气体，必须除去粉尘，使以后生产过程得以顺利地继续进行。例如在接触法制造硫酸中，如果在原料气内悬浮着的砷、硒等微粒不予除去，就会使催化剂中毒。除了满足工业生产的要求外，除尘也是为了回收利用、劳动保护、城乡卫生和农作物的保护等。例如某些工业企业所排放出的废气应当进行一定程度的除尘，而不可直接放入大气。同时气流除尘机在制革业中的皮革除尘中也是非常重要的，适用于牛、猪、羊等皮革加工。2.2.2气流除尘机的工作原理：气流除尘机设有三组气室2〔见第一章图1-1〕，两组气室喷气口向下，一组向上。由鼓风机产生的低压清洁空气，以15m/min的排气量，经三根直径为51cm的管道3，通过机内空气过滤器，进入气室，再从狭窄的喷气口〔长1850cm,宽0.1mm〕喷出，形成高压气幕，将附在皮革外表的灰屑吹扬起来，然后通过吸尘系统〔三根直径为150mm的吸尘管1〕经离心风机，进入布从袋滤尘器，滤尘后排出清洁气流。2.3气流除尘机的特点:除尘工艺系统功能强、体积小、生产效率很高、除尘效率高、性能好、平安性高、实现了生产过程的自动化。2.4气流除尘机的电力拖动方式:〔1〕皮革传送带有两种传动方式：一种是采用双速异步电动机JD02-32-6/4〔1/1.3KW、2.84/3.4A〕拖动，以便根据不同类型皮革〔例如猪皮、牛皮、羊皮等〕，选择不同的进料速度；另一种是根据需要采用直流电动机无级调速控制。两种拖动方式均采用单向起停控制。〔2〕高压气流由LG15/02-08-1罗茨泵产生，其拖动电机为Y160L-4型〔15KW、30.3A、1450r/min〕三相异步电动机单独起停控制。同时由4-62-1/4离心风机拖动电动机为Y132S2-2〔7.5KW，15A、2900r/min〕。〔3〕布袋滤尘器抖尘电动机，采用A06324〔250W、0.806A、1400r/min〕拖动。按需要，每隔一定时间手动控制抖动一次〔短时工作〕，大批量生产中也可以用自动定时抖尘控制。第3章设计要求设备投入使用时，必须先起动罗茨泵产生高压气流，然后起动送料、吸尘抖尘电动机。由于罗茨泵拖动电动机容量较大，要求采用Y/△减压起动。3.2能自由选择两种送料速度或无级变速并能自动记录显示皮件数。3.3能根据需要起动抖尘电动机或自动定时抖尘，抖尘电动机每次起开工作1min后即自动停止。3.4根据需要设置电气保护。第4章设计任务4.1设计并绘制电气原理图依据设计要求可知，设计气流除尘机电气控制原理图如以下图4-1所示。4.1.1气流除尘机电气控制原理图中，主要电路的局部分析：〔1〕由于罗茨泵拖动电动机容量较大，要求采用Y/△减压起动：图4-2Y/△减压起动分析：如上图4-2所示，当交流接触器KM1和KM2的线圈一得电，KM1、KM2的主触点闭合时，罗茨泵电机的接线法是星形接法，使每相绕组电压为额定电压的，启动完成后再恢复成三角形接法，当交流接触器KM3的线圈一得电，KM3的主触点闭合时，这时罗茨泵电动机的接线法由星形接法转换成三角形接法，使电动机再额定电压下运行。因此，防止了罗茨泵电动机直接启动所造成的启动电流大，对电机的冲击大。〔2〕双速异步电动机：分析：双速异步电动的接法采用变速调速控制，采用了图4-3Y-YY联结方式，1〕根据异步电动机的转速公式〔1-s〕=(1-s)。图4-3Y-YY联结设外施电压为,绕组每相额定电流,当Y联结时，线电流等于相电流，输出功率和转矩为改接成YY联结方式后，极数减少一半，转矩增大一倍，即，假设保持绕组电流不变，那么每相电流为,假定改接前后效率和功率因素近似不变，那么输出功率和转矩为=2〕下面图4-4是双速异步电动机的接线图：当交流接触器KM4的线圈得电时，交流接触器的主触点KM4闭合，双速异步电动机低速运行；而当交流接触器KM4的线圈失电，交流接触器KM5、KM6的线圈得电时，双速异步电动机高速运行。图4-4双速异步电动机的接线图〔3〕离心风机电动机的接线图，如以下图4-5。图4-5离心风机电动机的接线图分析：当交流接触器KM7的线圈得电时，交流接触器的主触点KM7闭合，离心风机电动机运转工作。〔4〕布袋滤尘器抖尘电动机的主电路接线图，如以下图4-6所示。分析：当交流接触器KM8的线圈得电时，交流接触器的主触点KM8闭合，布袋滤尘器抖尘电动机运转工作。图4-6布袋滤尘器抖尘电动机的主电路接线图4.1.2气流除尘机控制电路的分析：气流除尘机的电气控制图，如以下图4-7、图4-8所示。图4-7气流除尘机电气控制主电路图图4-8气流除尘机的电气控制图〔1〕降压启动：1〕使电动机启动的线路工作过程合上QS合上QS按下KM1线圈得电KM1、KA1常开触点闭合KM2线圈得电，主触点闭合KM1主触点闭合KA1线圈得电电动机M1星形启动KM2线圈得电KM3线圈得电KM1、KA1线圈仍得电电动机M1接成三角形运行KT1线圈得电2)使电动机停止的线路工作过程3〕的动断触点保证触点不能同时得电，防止电源短路。的常开触点同时使时间继电器的线圈断电。其中，中间继电器是起到零压保护的。〔2〕三相异步电动机变极调速控制：在气流除尘机中，为了获得较宽的调速范围，罗茨泵的拖动方式采用了双速异步电动机。1〕双速异步电动机定子绕组的联结双速异步电动机三相定子绕组联结如图4-9所示。其中，图4-9〔a〕所示为〔三角形〕联结，图4-9〔b〕所示为(双星形)联结。转速的改变是通过改变定子绕组的联结方式，从而改变磁极对数来实现的，故称为变极调速。在图4-9〔a〕中出线端、、接电源，、、端子悬空，绕组为三角形接法，每相绕组中两个线圈串联，成四个极，磁极对数p=2，其同步转速n为，电动机为低速；在图4-9〔b〕中，出线端、、短接，而、、接电源，绕组为双星形联结，每相绕组中两个线圈并联，成两个极，磁极对数p=1，同步转速。电动机为高速。可见双速异步电动机高速运转时的转速是低速运转时的两倍。图4-9双速异步电动机三相定子绕组联结2)用按钮控制的双速异步电动机高、低速控制线路用按钮控制的双速异步电动机高、低速控制线路如图4-10所示，其控制电路主要由一个转换开关和四个接触器组成。为鼓形转换开关，它有一对常闭触点，两对常开触点及。当启动手柄置于“零位”时，即闭合，两对常开触点均断开；当启动手柄置于“低速”位置时，闭合，、断开；当启动手柄置于“高速”位置时，闭合，及断开。图4-10按钮控制电动机高、低速运转a)低速运转时的线路工作过程图是：合上QS合上QS按下KM4线圈得电KA2常开触点闭合KM4线圈得电，主触点闭合KA2线圈仍得电KM4互锁触点分断，对KM5、KM6互锁b)高速运转时的线路工作过程是：KM6互锁触点分断，对KM4互锁合上SQKM6互锁触点分断，对KM4互锁合上SQ按下KM4线圈断电KM4自锁触点释放断开KM4互锁触点复位闭合KM5互锁触点分断，对KM4互锁KM5线圈得电KM5主触点闭合得电KM6线圈得电KM4主触点释放断开KM5自锁触点闭合得电KM6自锁触点闭合得电KM6主触点、、并成一点(3)布袋滤尘器抖尘电动机的手动或自动控制：如以下图4-11所示，按钮是手动操作的控制，当按下闭合时，交流接触器线圈得电，交流接触器的主触点闭合、常开触点闭合、常闭触点断开；即常开触点是并联在启动按钮上的，那么形成自锁；而交流接触器的常闭触点是串联在时间继电器线圈上的，那么形成互锁。并且把断电延时型时间继电器断电延时，当时间到达钟时断电延时型时间继电器的延时断开的常闭触点断开，交流接触器线圈断电，那么可以实现布袋滤尘器抖尘电动机每次起开工作后即自动停止。图4-11抖尘电动机的手动或自动控制〔4〕照明灯、指示灯的控制：1〕照明灯、指示灯的控制线路的分析：照明灯、指示灯的控制线路如以下图4-12所示，当电动机正常运行时，指示灯亮；当拖动罗茨泵的电动机正常运行时，指示灯亮；当电动机正常运行时，指示灯亮；当电动机正常运行时，指示灯亮；当按下开关闭合时，照明灯点亮。2〕照明灯、指示灯的控制线路的故障分析：假设气流除尘机在运行时，出现了故障，那么相对应的指示灯将处于熄灭的状态；一旦在气流除尘机运行过程中出现故障时。首先，对照明灯或指示灯进行故障排除，看是否是照明灯或指示灯烧坏了；然后，再对控制线路进行分析；最后，对主电路进行相关的故障分析。图4-12照明灯、指示灯的控制线路图4.2选择电器元件并编制元件目录表4.2.1编制元件目录表根据电源电压和控制电动机的容量，参照气流除尘机电气控制系统低压电器元件选取的方法，气流除尘机的电气控制系统所用主要电器元件表1-1所示。表1-1气流除尘机电气控制系统主要电器元件目录表符号名称型号规格用途数量M1电动机Y160L-4(15KW、30.3A、1450r/min)驱动罗茨泵1M2电动机JD02-32-6/4(1/1.3KW、2.84/3.4A)驱动传送带1M3电动机Y132S2-2(7.5KW、15A、2900r/min)驱动离心风机1M4电动机A06324(250W、0.806A、1400r/min)驱动抖尘机1KM1交流接触器CJ0-20，20A,110V罗茨泵启动1KM2交流接触器CJ0-10，10A,110V罗茨泵启动星形启动1KM3交流接触器CJ0-10，10A,110V罗茨泵启动三角形启动1KM4交流接触器CJ0-10，10A,110V双速异步电动机启动1KM5交流接触器CJ0-10，10A,110V双速异步电动机低速启动1KM6交流接触器CJ0-10，10A,110V双速异步电动机高速启动1KM7交流接触器CJ0-10，10A,110V离心风机启动1KM8交流接触器CJ0-10，10A,110V布袋滤尘器抖尘机启动1KT1时间继电器JJSK2-4Y/△减压启动1KT2时间继电器JJSK2-4顺序控制1KT3时间继电器JJSK2-2抖尘机工作持续时间控制1KA1中间继电器JZ7-44零压保护1KA2中间继电器JZ7-44零压保护1QS组合开关HZ2-25/3主电路的控制1SQ限位开关LX5-11传送带的限位1SA1转换开关HZ3-45/2双速异步电动机高、低速1SA2转换开关LW6-2/BO>1照明灯控制1FU1熔断器RL1-15，5A罗茨泵电动机保险1FU2熔断器RL1-15，5A双速异步电动机保险1FU3熔断器RL1-15，5A离心风机保险1FU4熔断器RL1-15，5A布袋滤尘器抖尘机保险1FU5熔断器RL1-60，60A总电源保险1FU6熔断器RL1-15，1A照明电路保险1FR1热继电器JRO-60/3，60AM1过载保护1FR2热继电器JRO-20/3，20AM2过载保护1FR3热继电器JRO-20/3，1AM3过载保护1FR4热继电器JRO-60/3，60A直流电路过载保护1SB1按钮LA2气流除尘机停止工作1SB2按钮LA2M1启动1SB3按钮LA2手动启动M41EL照明灯JC-25，40W平安照明1HL1指示灯XD1M1运行状态指示1HL2指示灯XD1M2运行状态指示1HL3指示灯XD1M3运行状态指示1HL4指示灯XD1M4运行状态指示1TC变压器BK-150380/110-24-6控制、指示电路电源14.2.2电动机的选择原那么：电动机的功率应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。实践证明，电动机的负荷为额定负荷的时效率最高。因此一般来说，对于采用直接传动的电动机，容量以倍负载功率为宜；对于采用皮带传动的电动机，容量以倍负载功率为宜。另外，在选择电动机时，还要考虑到配电变压器容量的大小。一般来说，直接启动时，最大一台电动机的功率不宜超过变压器容量的30%。4.2.3低压电器元件的选用及一般原那么〔1〕低压电器选型的一般原那么：1〕低压电器的额定电压应不小于回路的工作电压，即Ue≥Ug。2〕低压电器的额定电流应不小于回路的计算工作电流，即Ie≥Ig。3〕设备的遮断电流应不小于短路电流，即Izh≥Ich4〕热稳定保证值应不小于计算值。5〕按回路起动情况选择低压电器。4.2.4气流除尘机电气控制系统中低压电器的选择气流除尘机系统中拖动罗茨泵的电动机,由于罗茨泵拖动电动机容量较大，那么要求采用减压起动。拖动传送带的双速异步电动机或；离心风机拖动电动机；布袋滤尘器抖尘机拖动电动机；因此，所需的低压电器元件的选择如下：〔1〕交流接触器的选择选择交流接触器时主要考虑主触点的额定电压与额定电流、辅助触点的数量、吸引线圈的电压等级、使用类别、操作频率等。1〕交流接触器的特点：用来远距离频繁接通和断开交流主电路及大容量控制电路的一种自动切换电器，它具有操作频率高、工作可靠、价格廉价、维护方便等优点，并能实现远距离操作和自动控制。2〕交流接触器的分类:交流接触器的种类很多，其分类方法也不尽相同。按照一般的分类方法，大致有以下几种。〔交流接触器的实物图如以下图4-13所示。〕a〕按主触点极数分

可分为单极、双极、三极、四极和五极接触器。单极接触器主要用于单相负荷，如照明负荷、焊机等，在电动机能耗制动中也可采用；双极接触器用于绕线式异步电机的转子回路中，起动时用于短接起动绕组；三极接触器用于三相负荷，例如在电动机的控制及其它场合，使用最为广泛；四极接触器主要用于三相四线制的照明线路，也可用来控制双回路电动机负载；五极交流接触器用来组成自耦补偿起动器或控制双笼型电动机，以变换绕组接法。

b〕按灭弧介质分

可分为空气式接触器、真空式接触器等。依靠空气绝缘的接触器用于一般负载，而采用真空绝缘的接触器常用在煤矿、石油、化工企业及电压在660V和1140V等一些特殊的场合。

c〕按有无触点分

可分为有触点接触器和无触点接触器。常见的接触器多为有触点接触器，而无触点接触器属于电子技术应用的产物，一般采用晶闸管作为回路的通断元件。由于可控硅导通时所需的触发电压很小，而且回路通断时无火花产生，因而可用于高操作频率的设备和易燃、易爆、无噪声的场合。2〕交流接触器的结构：a〕交流接触器主要由电磁机构、触点系统和灭弧装置三大局部组成，其外形结构示意图与符号表示如图4-13所示。图4-14交流接触器的外形结构与符号表示1-灭弧罩

2-触点压力弹簧片

3-主触点

4-反作用弹簧

5-线圈

6-短路环

7-静铁心

8-弹簧

9-动铁心

10-辅助常开触点

11-辅助常闭触点b〕电磁机构由线圈、铁芯和衔铁组成，铁芯一般都是双E形衔铁直动式，有的衔铁采用绕轴转动的拍合式。c〕触电系统由主触点和辅助触点组成。主触点用于接通和断开主电路或大电流电路，它有桥式触点和指形触点两种。辅助触点用于控制电路中接通或断开其他元件的电路及实现电气联锁。d〕大容量接触器常采用纵缝灭弧罩及灭弧栅片灭弧，小容量接触器常采用电动力吹弧或灭弧罩灭弧。3〕交流接触器的工作原理：当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失,动铁芯联动局部依靠弹簧的反作用力而别离,使主触头断开,切断电源。(交流接触器的触点动作如以下图4-15所示)图4-15交流接触器触点动作图4〕交流接触器的符号接触器的型号说明如以下图4-16所示。图4-16交流接触器型号说明例如：CJl0Z-40／3

为交流接触器，设计序号10，重任务型，额定电流40A主触点为3极。CJl2T-250／3为改型后的交流接触器，设计序号12，额定电流250A，3个主触点。

我国生产的交流接触器常用的有CJl0，CJl2，CJX1，CJ20等系列及其派生系列产品，CJ0系列及其改型产品已逐步被CJ20、CJX系列产品取代。上述系列产品一般具有三对常开主触点，常开、常闭辅助触点各两对。直流接触器常用的有CZ0系列，分单极和双极两大类，常开、常闭辅助触点各不超过两对。

除以上常用系列外，我国近年来还引进了一些生产线，生产了一些满足IEC标准的交流接触器，下面作以简单介绍。

CJl2B-S系列锁扣接触器用于交流50Hz，电压380V及以下、电流600A及以下的配电电路中，供远距离接通和分断电路用，并适宜于不频繁地起动和停止交流电动机。具有正常工作时吸引线圈不通电、无噪声等特点。其锁扣机构位于电磁系统的下方。锁扣机构靠吸引线圈通电，吸引线圈断电后靠锁扣机构保持在锁住位置。由于线圈不通电，不仅无电力损耗，而且消除了磁噪音。

由德国引进的西门子公司的3TB系列、BBC公司的B系列交流接触器等具有80年代初水平。它们主要供远距离接通和分断电路，并适用于频繁地起动及控制交流电动机。3TB系列产品具有结构紧凑、机械寿命和电气寿命长、安装方便、可靠性高等特点。额定电压为220～660V，额定电流为9～630A。5〕交流接触器额定电压与额定电流a〕交流接触器额定电压是指主触点正常工作的额定电压，即主触点所在电路的电源电压。交流接触器额定电流是指主触点的额定电流。交流接触器的额定电压等级有：127V、220V、380V、660V；交流接触器的额定电流等级有：10A、20A、40A、60A、100A、150A、250A、400A、600A。选择交流接触器，其主触点的额定电流应等于或大于负载或电动机的额定电流；额定电压应不小于负载的额定线电压。式中：为接触器的额定电压；为负载的额定线电压；为接触器的额定电流；为接触器主触点电流；为电动机额定功率；为电动机额定线电压；为经验常数，。b〕按照接触器的工作制、安装及散热条件的不同，其额定电流使用值业不同。接触器触点通电持续率大于或等于40%时，额定电流值可降低使用；接触器安装在控制柜内，其冷却条件较差时，额定电流值应降低使用；接触器在重复短时工作制且通电持续率不超过40%时，其允许的负载额定电流可提高；假设接触器安装在控制柜内，那么允许的负载额定电流仅提高。※1.接触器的线圈电压，一般应低一些为好，这样对接触器的绝缘要求可以降低，使用时也较平安。但为了方便和减少设备，常按实际电网电压选取。

※2.电动机的操作频率不高，如压缩机、水泵、风机、空调、冲床等，接触器额定电流大于负荷额定电流即可。接触器类型可选用CJl0、CJ20等。

※3.对重任务型电机，如机床主电机、升降设备、绞盘、破碎机等，其平均操作频率超过100次／min，运行于起动、点动、正反向制动、反接制动等状态，可选用CJl0Z、CJl2型的接触器。为了保证电寿命，可使接触器降容使用。选用时，接触器额定电流大于电机额定电流。

※4.对特重任务电机，如印刷机、镗床等，操作频率很高，可达600～12000次／h，经常运行于起动、反接制动、反向等状态，接触器大致可按电寿命及起动电流选用，接触器型号选CJl0Z、CJl2等。

※5.交流回路中的电容器投入电网或从电网中切除时，接触器选择应考虑电容器的合闸冲击电流。一般地，接触器的额定电流可按电容器的额定电流的1.5倍选取，型号选CJ10、CJ20等。

※6.用接触器对变压器进行控制时，应考虑浪涌电流的大小。例如交流电弧焊机、电阻焊机等，一般可按变压器额定电流的2倍选取接触器，型号选CJl0、CJ20等。

※7.对于电热设备，如电阻炉、电热器等，负荷的冷态电阻较小，因此起动电流相应要大一些。选用接触器时可不用考虑(起动电流)，直接按负荷额定电流选取。型号可选用CJl0、CJ20等。

※8.由于气体放电灯起动电流大、起动时间长，对于照明设备的控制，可按额定电流1.1～1.4倍选取交流接触器，型号可选CJl0、CJ20等。

※9.接触器额定电流是指接触器在长期工作下的最大允许电流，持续时间≤8h，且安装于敞开的控制板上，如果冷却条件较差，选用接触器时，接触器的额定电流按负荷额定电流的110%～120%选取。对于长时间工作的电机，由于其氧化膜没有时机得到去除，使接触电阻增大，导致触点发热超过允许温升。实际选用时，可将接触器的额定电流减小30%使用6)根据交流接触器的工作情况选择那么交流接触器a〕持续运行的设备。接触器按67-75%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是67-75A以下的设备。

b〕间断运行的设备。接触器按80%算.即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是80A以下的设备。

c〕反复短时工作的设备。接触器按116-120%算。即100A的交流接触器，只能控制最大额定电流是116-120A以下的设备。〔2〕时间继电器的选用1〕时间继电器是从接收到输入信号〔如线圈的通电或断电〕开始，经过一定延时后才输出信号〔触点的闭合或分断〕的继电器。它是按整定时间长短进行动作的控制电器，用在需按时间顺序进行控制的电气控制电路中。2〕时间继电器可分为通电延时型和断电延时型两种类型。空气阻尼型时间继电器的延时范围大(有0.4～60s和0.4～180s两种)，它结构简单,但准确度较低。当线圈通电时，衔铁及托板被铁心吸引而瞬时下移，使瞬时动作触点接通或断开。但是活塞杆和杠杆不能同时跟着衔铁一起下落，因为活塞杆的上端连着气室中的橡皮膜，当活塞杆在释放弹簧的作用下开始向下运动时，橡皮膜随之向下凹,上面空气室的空气变得稀薄而使活塞杆受到阻尼作用而缓慢下降。经过一定时间，活塞杆下降到一定位置，便通过杠杆推动延时触点动作，使动断触点断开，动合触点闭合。从线圈通电到延时触点完成动作，这段时间就是继电器的延时时间。延时时间的长短可以用螺钉调节空气室进气孔的大小来改变。吸引线圈断电后，继电器依靠恢复弹簧的作用而复原。空气经出气孔被迅速排出。3〕时间继电器是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器。它的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型等。在交流电路中常采用空气阻尼型时间继电器(以下图4-17所示),它是利用空气通过小孔节流的原理来获得延时动作的。它由电磁系统、延时机构和触点三局部组成。a)当线圈通电后，铁芯将衔铁吸合，活塞杆在塔形弹簧的作用下，带动活塞及橡皮膜向上移动。使橡皮膜下方气室空气变得稀薄，形成负压。活塞杆只能缓慢向上移动，其移动速度由进气孔气隙大小来决定。经过一段延时后，橡皮膜上下方的压差减少，活塞杆移动加快，通过杠杆压动微动开关〔15〕，令其触点动作。延时时间为线圈通电时起到微动开关动作为止的时间。b)当线圈断电时，衔铁在反力弹簧的作用下将活塞推向最下端，橡皮膜下方空气室内的空气通过活塞肩部所形成的单向阀经上气室缝隙迅速排出，使活塞杆、杠杆、微动开关〔15〕迅速复位。微动开关〔16〕在线圈通电或断电时，在推板的作用下都能瞬时动作，其触点为时间继电器的瞬动触点。c)因此，空气阻尼式时间继电器具有结构简单、寿命长、延时范围较大、价格低廉的优点。但其延时精度较低，适用于对延时精度要求不高的场合。时间继电器的实物图如以下图4-18所示。图4-18时间继电器的实物图4〕空气阻尼式时间继电器主要技术数据及常用的型号a)空气阻尼式时间继电器常用有JS7、JS23、JSK等系列产品。JS7-A系列空气阻尼式时间继电器主要技术数据见表4-1。表4-1JS7-A系列空气阻尼式时间继电器主要技术数据型号吸引线圈电压/V触点额定电流/V触点额定电流/A延时范围/s延时触点瞬时触点通电延时断电延时常开常闭常开常闭常开常闭JS7-1A24361101272203804403805均有0.4~60和0.4~180两种产品11----JS7-2A11--11JS7-3A--11--JS7-4A--1111※注：1〕表中型号JS7后面的是区别通电延时或断电延时的，以及是否带瞬动触点；2〕JS7-A为改型产品，体积小。b)JS23系列空气阻尼式时间继电器主要技术数据，输出触点形式及组合见表4-2和表4-3。表4-2JS23系列空气阻尼式时间继电器主要技术数据型号额定电压/V最大额定电流/A线圈额定电压/V延时重复误差/%机械寿命/万次电气寿命/万次瞬动延时瞬动触点延时触电交流220-交流：110220380100100503800.79直流110-2200.270.14表4-3JS23系列空气阻尼式时间继电器输出触点形式及组合型号延时动作触点数量瞬时动作触点数量线圈通电后延时线圈断电后延时常开触点常闭触点常开触点常闭触点常开触点常闭触点11--4011--3111--22--1140--1131--1122c)时间继电器的型号说明：时间继电器的外形结构及文字符号如以下图4-19所示。图4-19时间继电器的外形结构与文字符号〔3〕转换开关〔组合开关〕的选用组合开关主要用于电源的引入。根据电流种类、电压等级、所需触点数量及电动机容量进行选择。当用于控制7KW以下电动机的启动、停止时，组合开关的额定电流应等于电动机额定电流的3倍。假设不直接用于启动和停机时，其额定电流只需稍大于电动机的额定电流即可。在气流除尘机系统中SA1选用HZ3-45/2型鼓形转换开关，QS选用HZ2-25/3型转换开关。刀开关的实物图如以下图4-20所示。保护：主要用作隔离开关，不切断故障电流，只能承受故障电流引起的电动力和热效应。选型：1〕按额定电压选：刀开关额定电压≥刀开关工作电压。2〕按额定电流选：刀开关额定电流≥刀开关工作电流。如电路中有电动机，工作电流应按电动机起动电流计算。3〕按热稳定和动稳定校验：imax≥ichimax：最大允许电流。ich：三相短路冲击电流。〔4〕熔断器的选择1〕对熔断器的选择要求是：在电气设备正常运行时，熔断器不应熔断；在出现短路时，应立即熔断；在电流发生正常变动〔如电动机起动过程〕时，熔断器不应熔断；在用电设备持续过载时，应延时熔断。对熔断器的选用主要包括类型选择和熔体额定电流确实定。2〕选择熔断器的类型时，主要依据负载的保护特性和短路电流的大小。例如，用于保护照明和电动机的熔断器，一般是考虑它们的过载保护，这时，希望熔断器的熔化系数适当小些。所以容量较小的照明线路和电动机宜采用熔体为铅锌合金的RC1A系列熔断器，而大容量的照明线路和电动机，除过载保护外，还应考虑短路时分断短路电流的能力。假设短路电流较小时，可采用熔体为锡质的RCIA系列或熔体为锌质的RM10系列熔断器。用于车间低压供电线路的保护熔断器，一般是考虑短路时的分断能力。当短路电流较大时，宜采用具有高分断能力的RL1系列熔断器。当短路电流相当大时，宜采用有限流作用的RT0系列熔断器。熔断器的实物图如以下图4-21所示。图4-21熔断器熔断器的额定电压要大于或等于电路的额定电压，熔断器的额定电流要依据负载情况而选择。a)电阻性负载或照明电路，这类负载起动过程很短，运行电流较平稳，一般按负载额定电流的1~1.1倍选用熔体的额定电流，进而选定熔断器的额定电流。b)电动机等感性负载，这类负载的起动电流为额定电流的4~7倍，一般选择熔体的额定电流为电动机额定电流的1.5~2.5倍。这样一般来说,熔断器难以起到过载保护作用,而只能用作短路保护,过载保护应用热继电器才行。3〕熔断器所装熔体额定电流的选择：a)对于照明线路等没有冲击电流的负载，应使熔体的额定电流等于或稍大于电路的工作电流，即Ifu≥I式中，Ifu为熔体的额定电流，I为电路的工作电流。b)对于电动机类负载，要考虑起动冲击电流的影响，应按下式计算Ifu≥(1.5-2.5)Inc)对于多台电动机由一个熔断器保护时，熔体额定电流应按下式计算Ifu≥(1.5-2.5)Inmax+∑In式中，Inmax为容量最大的一台电动机的额定电流，∑In为其余电动机额定电流的总和。〔5〕热继电器的选择1〕热继电器的选用是否得当直接影响着对电动机进行过载保护的可靠性。热继电器有两相、三相和三相带断相保护等形式。星形联结的电动机及电源对称性较好的情况可选用两相或三相结构的热继电器；三角形联结的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。热继电器的实物图如以下图4-22所示。2〕原那么上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流来选择。但对于过载能力较差的电动机，其配用的热继电器〔主要是发热元件〕的额定电流应适当小些，一般选取热继电器的额定电流〔实际上是选取发热元件的额定电流〕为电动机额定电流的60%-80%。在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动机的起动过程中不产生误动作。通常，当电动机的起动电流为其额定电流的6倍，起动时间不超过6s且电动机很少连续起动时，就可按电动机的额定电流来选用热继电器。热继电器的选用是否得当直接影响着对电动机进行过载保护的可靠性。3〕热继电器有两相、三相和三相带断相保护等形式。星形联结的电动机及电源对称性较好的情况可选用两相或三相结构的热继电器；三角形联结的电动机应选用带断相保护装置的三相结构热继电器。4〕原那么上热继电器的额定电流应按电动机的额定电流来选择。但对于过载能力较差的电动机，其配用的热继电器〔主要是发热元件〕的额定电流应适当小些，一般选取热继电器的额定电流〔实际上是选取发热元件的额定电流〕为电动机额定电流的60%-80%。在不频繁起动的场合，要保证热继电器在电动机的起动过程中不产生误动作。通常，当电动机的起动电流为其额定电流的6倍，起动时间不超过6s且电动机很少连续起动时，就可按电动机的额定电流来选用热继电器。a)一般方法：保护长期工作或间断长期工作的电动机时热继电器的选用计算方法是：

※1.一般情况下，按电动机的额定电流选取，使热继电器的整定值为(0．95—1．05)IN，IN为电动机的额定工作电流)，或选取整定范围的中值为电动机的额定工作电流。

※2.保护Y—Δ起动电动机，当热继电器的3个热元件分别串接在Δ联结的各相绕组内，热继电器的整定电流应按电动机的额定电流整定。

※3.保护并联电容器的补偿型电动机，只有有功电流流经热继电器，热继电器的整定电流可按下式近似进行整定:式中：It——热继电器整定电流．A；

IN——电动机额定电流，A；

cosφ——电动机功率因数。b)作图法：用于保护反复短时工作电动机的热继电器，每小时允许的操作次数，与电动机的起动过渡过程、通电持续率及负载电流等因素有关。复合加热的热继电器，在反复短时工作下每小时允许的操作次数，可按图1所示的速查曲线选用。

间接加热的热继电器每小时允许的操作次数，比按图1速查曲线选用的次数稍高。当电动机每小时的操作次数较高时，可选用带速饱和电流互感器的热继电器。

图4-23及其应用方法是根据以下公式绘制和确定的。反复短时工作允许操作频率为式中：f。——允许操作频率，次/h；

Kc——计算系数，Kc＝0.8—0.9；

ts——电动机起动时间/s；Ks——电动机起动电流倍数(即其起动电流与其额定电流之比)；KL——电动机负载电流倍数(即其负载电流与其额定电流之比)：

K1——热继电器额定整定电流与电动机额定电流之比：TD——通电持续率。图4-235〕热继电器结构形式的选择主要取决于电动机绕组接法及是否要求断相保护。热继电器元件的整定电流也可按下式选择：IFRN=(0.95Ied式中：IFRN为热元件整定电流；Ied为电动机的额定电流。※注：各型号热继电器的整定电流的相关数据如下表4-4、表4-5所示。a)对于工作环境恶劣、启动频繁的电动机那么按下式选取：IFRN=Iedb)对于过载能力较差的电动机，热元件的整定电流为电动机额定电流的。对于重复短时工作的电动机，其过载保护不宜选用热继电器，而应选用温度继电器。表4-4表4-5根据热继电器的选取原那么，在气流除尘机电气控制系统中，FR选用JR0-20/3型热继电器。第5章设计并绘制工艺图接线图是为了具体安装接线、检查线路和排除故障所用接线图的设计要求根据原理图，制定好各种同类元件的箱体分布情况用简单的图画画出每个元件的内部结构，如果比拟简单的，可以省略接线图的端子口的标码要与原理图的标码一致各电器元件都有按照在安装底板中的实际安装位置绘画出来，元件所占据的面积按它的实际尺寸依照统一的比例绘制各电器元件之间的位置关系视安装底板的面积大小、长宽比例及连接的顺序来决定，并要注意不得违反安装规程绘制好的接线图应对照原理图仔细核对，防止错画、漏画、，防止给制作线路和试车过程制成麻烦见图5-1。图5-1第6章电机的选择6.1电机类型的选择皮革传送带选用：由双速异步电动机JD02-32-6/4〔1/1.3KW、2.84/3.4A〕M2拖动，可以根据不同类型皮革〔例如猪皮、牛皮、羊皮等〕，选择不同的进料速度罗茨泵的拖动电机选用：由Y160L-4型〔15KW、30.3A、1450r/min〕三相异步电动机M1单独起停控制4-62-1/4离心风机拖动电动机的选用：由电动机Y132S2-2〔7.5KW，15A、2900r/min〕M3拖动布袋滤尘器抖尘电动机的选用：由电动机A06324〔250W、0.806A、1400r/min〕M3拖动理论依据：一般来说，对于采用直接传动的电动机，容量以1～1.1倍负载功率为宜；对于皮带传动的电动机，容量以1.05～1.15倍负载功率为宜。在选择电动机的转速时，不宜选得过低，因为电动机的额定转速越低，极数越多，体积越大，价格超高。但高转速的电动机启动转矩小，启动电流大，电动机的轴承也容易磨损。因此在工农业上选用同步转速为1500r/min(四极)或1000r/min(六极)的电动机较多，这类电动机适用性强，功率因数和效率也较高。相关电动机技术数据：电动机型号功率/kw电流/A接法转速/(r/min)功率因数/cos＆效率/%最大转矩/额定转矩堵转电流/额定电流堵转转矩/额定转矩Y160L-41530.3△14600.8588.52.27.02.0Y132S2-27.515△29000.8886.22.27.02.06.2电动机种类的选择电动机种类直流电动机电动机种类直流电动机交流电动机异步电动机同步电动机鼠笼型电动机绕线型电动机当生产机械对电动机的起动、制动、调速性能要求不高时，应尽量采用交流电动机。对于负载平稳，且无特殊要求的长期工作制机械，应选用鼠笼型电动机；假设要求电动机具有较好的起动性能，应采用双鼠笼或深槽式等高起动转矩的异步电动机；对于具有有级调速的生产机械，应采用鼠笼型多速异步电动机；对于电梯、桥式起重机类机械要求限制起动电流与提高起动转矩，应采用绕线式异步电动机；对于功率较大，又不需要调速的生产机械，且长期工作，应采用同步电动机。6.3电动机额定转速的选择电动机连续工作，很少起动、制动或反转。可以从设备的初期投资，占地面积和维护费用等方面，就不同的传动比进行比拟来确定适宜的额定转速。电动机经常起动、制动及正反转，但过渡过程的持续时间对生产率影响不大。除考虑初期投资之外，还要根据过渡过程能量损耗为最小的条件来确定适宜的额定转速。电动机经常起动、制动及正反转，过渡过程的持续时间对生产率影响较大。主要根据过渡过程持续时间为最短的条件来选择额定转速。在选择电动机的转速时，不宜选得过低，因为电动机的额定转速越低，极数越多，体积越大，价格超高。但高转速的电动机启动转矩小，启动电流大，电动机的轴承也容易磨损。因此在工农业上选用同步转速为1500r/min(四极)或1000r/min(六极)的电动机较多，这类电动机适用性强，功率因数和效率也较高。6.4电动机型号的选择国产电动机为了满足生产机械的不同需要，做成许多在结构型式、应用范围、性能水平等各异、功率按一定比例递增并成批生产的系列产品，并冠以规定的产品型号。例如Y系列电动机是20世纪80年代设计的封闭型笼型三相异步电动机；YR系列为绕线型三相异步电动机；YD系列为三相多速异步电动机；YB系列为防爆型三相异步电动机；T系列为三相同步电动机；Z系列为直流电动机等等。6.5电动机功率的选用：电动机的功率，应根据生产机械所需要的功率来选择，尽量使电动机在额定负载下运行。选择时应注意以下六点：在电动机能够胜任机械负载要求的前提下，最低经济最合理地决定其功率根据负载工作制的不同来选择电机完全满足生产机械对电动机提出的功率、转矩、转速、以及起动、调速、制动和过载等要求，电动机在工作过程中能充分被利用，而且还不超过国家标准所规定的温升如果电动机功率选得过小，就会出现“小马拉大车”现象，造成电动机长期过载，使其绝缘因发热而损坏，甚至电动机被烧毁。如果电动机功率选得过大，就会出现“大马拉小车”现象，其输出机械功率不能得到充分利用，功率因数和效率都不高(见表)，不但对用户和电网不利。而且还会造成电能浪费。一般来说，对于采用直接传动的电动机，容量以1～1.1倍负载功率为宜；对于皮带传动的电动机，容量以1.05～1.15倍负载功率为宜。〔2〕要正确选择电动机的功率，必须经过以下计算或比拟：1)对于恒定负载连续工作方式，如果知道负载的功率(即生产机械轴上的功率)Pl(kw)，可按下式计算所需电动机的功率P(kw)：P=P1/n1n2式中：n1为生产机械的效率；n2为电动机的效率。即传动效率。按上式求出的功率，不一定与产品功率相同。因此，所选电动机的额定功率应等于或稍大于计算所得的功率。2)短时工作定额的电动机．与功率相同的连续工作定额的电动机相比．最大转矩大，重量小，价格低。因此，在条件许可时，应尽量选用短时工作定额的电动机。3)对于断续工作定额的电动机，其功率的选择、要根据负载持续率的大小，选用专门用于断续运行方式的电动机。负载持续串Fs％的计算公式为FS％＝tg/(tg+to)×100％式中：tg为工作时间，t。为停止时间min；tg十to为工作周期时间min。此外，也可用类比法来选择电动机的功率。所谓类比法。就是与类似生产机械所用电动机的功率进行比照。具体做法是：了解本单位或附近其他单位的类似生产机械使用多大功率的电动机，然后选用相近功率的电动机进行试车。试车的目的是验证所选电动机与生产机械是否匹配。验证的方法是：使电动机带动生产机械运转，用钳形电流表测量电动机的工作电流，将测得的电流与该电动机铭牌上标出的额定电流进行比照。如果电功机的实际工作电流与铭脾上标出的额定电流上下相差不大．那么说明所选电动机的功率适宜。如果电动机的实际工作电流比铭牌上标出的额定电流低70％左右．那么说明电动机的功率选得过大(即“大马拉小车”应调换功率较小的电动机。如果测得的电动机工作电流比铭牌上标出的额定电流大40％以上．那么说明电动机的功率选得过小(即“小马拉大车”)，应调换功率较大的电动机。〔3〕选择电动机容量的步骤：1〕计算负载所需功率PL；2〕由产品目录查出所需的电动机，要求PN≥PL；3〕对于鼠笼型异步电动机，假设在重载下起动，须校验起动能4〕假设环境温度0不为标准温度〔40℃〕，那么需要进行修正。〔4〕几种常用的生产机械的功率计算公式：1〕直线运动的生产机：F——生产机械的静阻力，单位：F的单位：v——生产机械的运动速度，单位：v的单位：m/s——传动装置的效2〕旋转运动的生产机:M——生产机械静态阻转矩，单位：M的单位：n——生产机械的旋转速度，单位：r/minn的单位：——传动装置的效——传动装置的效3〕泵类的生产机Q——泵的流量，单位：m3/sH——计算用的馈送高度，单位：mγ——液体的比重，单位：kg/m3——传动装置的效率，1——泵的效率，4〕鼓风机类的生产机械Q——吸入或压出的气体量，单位：m3/sh——鼓风机的压力，单位：kg/m2——传动装置的效率1——鼓风机的效率6.6电动机额定电压的选择〔1〕交流电动机的额定电压按供电电网情况进行选电压等级分为：380V、3kV、6kV、10kV功率较大的电动机应采用高压供电。对于/Y接法的电动机可以用〔2〕直流电动机的额定电压也要于电源电压相配合常用的电压等级有：110V、220V、440V大功率电动机采用600～800V，甚至1000V供电。6.7电动机工作制的选择根据电动机的工作方式选择电动机的工作制。国产电动机按发热与冷却情况不同，分为九种工作制。如连续工作制、短时工作制、断续周期工作制等等。6.8电动机外型结构的选择〔1〕开启式：用于枯燥和清洁的环境中〔2〕防护式：用于枯燥和灰尘不多，没有腐蚀性，爆炸性气体存在的环境中。〔3〕封闭式：适用于潮湿、多灰尘、易受风雨侵蚀等恶劣环境中。〔4〕密封式：电动机密封程度高，可以浸在液体中使用，如潜水电动机。〔5〕防爆式：适用于有爆炸危险的环境中。第7章传动装置的设计计算7.1传送带的设计计算计算工程计算根据单位计算结果1.选择V带型号〔1〕工作情况系数KA〔2〕计算功率Pd〔3〕选择V带型号2、确定带轮直径〔1〕小带轮直径dd1〔2〕大带轮直径dd23、校核带速v4、初步确定中心距a05、确定所需带的基准长度Ld06、选取标准基准长度Ld7、修正实际中心距a8、校核小带轮包角α19、确定所要带的根数Z单根带试验传递的功率P1功率增量△P1包数修正系数Kα4)长度修正系数KL5)所需带的根数10、确定带对轴的压力QPd=KAPn1=700r/minPd=1kWdd2=i0dd1v=πdd1n0/60*1000Ld0=2a0+(π/2)(dd1+dd2)+(dd2-dd1)2/4a0a=A+√A2-BA=Ld/4-π(dd1-dd2)/8B=(dd2-dd1)2/8α1=180°-2arcsin〔dd2-dd1/2a〕Z=Pd/(P1+△P1)KαKL=1/(0.65+0.02)*0.98*0.94Q=2F0Zsinα1/2F=500(2.5/Kα-1)Pd/ZV+Qv2kWmmmmm/smmmmmmmmmm2(°)根kWkWNN1.11Z型751255.55<5.5<25(符合要求)a0=300916.261000342(适宜)171.46312.5171.620.650.020.980.942482.380.6传动带的选择:根据不同类型皮革,选择不同的进料速度,采取了双速异步电动机JD02-32-6/4(1/1.3KW、2.84/3.4A)拖动。电动机功率为1kw，转速为700r/min。在合理的带速范围内，为了充分发挥带的传动能力，在传动尺寸允许的条件下，选择较大直径的带轮。同时减少胶带的根数，使传动的轴向尺寸减少，提高了传动的能力，从而提高了生产效率。传送带的实物图如以下图7-1所示。图7-1传送带7.2传动轮的设计〔1〕轮齿的受力分析〔如以下图7-1所示〕图7-2受力分析图轮齿的载荷计:Fnc=KFn式中：K为载荷系数，参考表选取。〔2〕齿面接触疲劳强度计算〔3〕齿根弯曲疲劳强度计算〔4〕传动比的计算i——传动比，i=z2/z1>1；T1——小齿轮所传递的转矩(N.mm)；K——载荷系数，见表；a——中心距(mm)；ψa——齿宽系数；[σH]——齿轮材料许用接触应力(MPa)※注：齿轮实物图如以下图7-3所示。图7-3齿轮第8章罗茨泵的选择计算电气箱是集电路元件于一起的库体，主要作用于检修电路、便于携带、方便操作控制。8.2电气箱设计图8-1电气箱品名：电气箱〔电气箱实物图如上图8-1所示〕材料：钣金件要求：1〕密封、防水、防尘2〕注意外表3〕下有底板8.3设计局部根据任务书利用solidworks软件建立相应的钣金件电气箱实体.(如图8-2所示)图8-2钣金件是以板材、型材、管材为主要原材料制作而成，它以铸、锻相比具有一系列的优点，加工工艺简便，设备简单，生产周期短，产生强度高，成品质量轻，材料利用率高，产品本钱低，坯料可以以小拼大。〔1〕钣金分解根据现有设备和能力以节约材料为原那么，把箱体分解加工焊接。由于箱体门框有让材料加工困难，顾可分后侧板、门框、上下封闭盖。后侧板图8-3门框图8-4上封闭盖图8-5密封条图8-6螺柱图8-78.4罗茨泵的选择图8-8罗茨泵〔1〕螺杆泵有以下优点：1)压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm2，流量可达18600cm3/分；

2)运送液体的种类和粘度范围宽广；

3)因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；

4)吸入性能好，具有自吸能力；

5)流量均匀连续，振动小，噪音低；

6)与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；

7)结构坚实，安装保养容易。〔2〕螺杆泵的缺点是：螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能对液体的粘度变化比拟敏感。大多数的罗茨真空泵(除直排大气罗茨泵以外)都需与前级泵组合成罗茨泵真空机组应用于各个领域。。8.5螺杆泵的理论排量可由下式计算：Qt=60Ftnm3/h式中：F—泵缸的有效截面积，cm2；t—螺杆螺纹的导程，m；n—主动螺杆的每分钟转数。螺杆泵的内部泄漏量Qs：Qs=αp/σm式中：p—泵的工作压力；σ—所排送的液体的粘度；α—与螺杆直径和有效长度有关的系数；m=0.3-0.5。泵在压送不同粘度的液体时，其排量会发生变化。8.6算功率，确定所需要的拖动电机功率大小：〔1〕罗茨泵所需要的功率，是由大局部的压缩功和少局部的摩擦功所组成的.压缩功由下公式得出：W=vvdp罗茨泵的泵腔V由零开始到达最大吸气腔容积V2，当转子旋转一周是排除4V2体积，当转速为n时，排除的容积即为罗茨泵的几何抽速Sth〔2〕压缩气体的有用功率的计算式为Ni=Sth〔Pv-PA〕X10-6〔kw〕(3-22)公式中：Sth的单位L/s，PA及Pv单位为Pa〔3〕克服罗茨泵运转时摩擦所消耗的功率，通常以机械效率来表达，故消耗的总功率为N=Ni/ηm〔kw〕〔3-23〕公式中：ηm=0.5~0.85.它考虑了罗茨泵的热力损失、气体动力损失和机械损失。8.7罗茨泵工作时的有效气体流量为：Qe=Qth－Qv〔5.2〕式中Qe──罗茨泵的有效流量；Pa·L／sQth──罗茨泵的几何流量，Qth=PA·SthQv一罗茨泵的泄漏返流流量Qv=Qv1+Qv2Qv1为由于罗茨泵转子之间及转子与泵壳之间的间隙而造成的气体返流量，Qv1可用下式表达：Qv1=U〔Pv－PA〕(5.3)式中U──罗茨泵内上述所有间隙的等效通导Pv──罗茨泵排气压力(泵前级压力)PA──罗茨泵吸入压力Qv2为罗茨泵转子在高压排气侧吸附及携带返回低压吸入侧的气体量，称返扩散气体量，所以有：Qv2=Sr·Pv(5.4)式中Sr──泵返扩散气体的等量抽速。于是式(5.2)可表达成：Qe=Qth-(Qv1+Qv2)=PA·Sth-[U(Pv-PA)+SrPv](5.5)〔1〕根据罗茨泵零流量压缩比K0定义：关闭泵进气管路，气体流量为零时，前级真空管路中压力与泵入口压力之比为零流量压缩比K0=Pv/PA，该压缩比的最大值用K0max表示，称最大零流量压缩比。令(5.5)式中Qe等于零(实测中用肓板将泵进气口法兰堵死)那么有PASth-[U(Pv-PA)+SrPv]=0(5.6)〔2〕目前利用公式(5.6)对K0max进行定量计算很困难。首先由于K0max与等效通导U有关，即与泵内转子间隙有关，而转子间隙与转子加工精度、泵体公差及加工精度、泵的安装精度、轴承间隙等一系列因素有关。另外，影响K0max的Sr值与转子外表精度有关，每台泵转子的外表在加工中也不能做到完全一致。因此目前都是通过实测求得K0曲线及K0max值。〔3〕罗茨泵机组在实际抽气过程中存在以下关系:Qe=PA·Se=PvSv=PASth-[U(Pv-PA)+SrPv](5.7)式中：Se──罗茨泵机组有效抽速Sv──前级泵的实际抽速，它随压力变化而变化对〔5.7〕式化简有：(Sth+U)PA=(Sv+U+Sr)Pv〔5.8〕同时有：Ke=Se/Sv=Pv/PA〔5.9〕于是有：〔5.10〕由于Sth》U，令：Kth=Sth/Sv〔5.11〕那么据〔5.6〕式有：1/Ke=1/Kth+1/K0max即〔5.12〕〔4〕用容积效率η表示罗茨泵机组(即罗茨泵)的有效抽速S主真空泵的选择计算

S=2.303V/tLog(P1/P2)

其中：

S为真空泵抽气速率(L/s)

V为真空室容积〔L〕

t为到达要求真空度所需时间(s)

P1为初始真空度(Torr)

P2为要求真空度(Torr)

例如：

V=500L

t=30s

P1=760Torr

P2=50Torr

那么:S=2.303V/tLog(P1/P2)

=2.303x500/30xLog(760/50)

=35.4L/s

当然上式只是理论计算结果，还有假设干变量因素未考虑进去，如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。实际上还应当将平安系数考虑在内。【LG系列高层建筑给水泵】的详细信息转速：2800(rpm)扬程：(m)流量：(m3/h)电压：(V)介质温度：——(℃)排出口径：(mm)配带功率：(kW)吸程：(m)吸入口径：(mm)使用功率：≤(kw)或≥(kw)汽蚀作量：(m)功率：(KW)电机功率：——(KW)介质的运动粘度≤：**(m3/s)ZJ系列罗茨真空泵的技术参数表：型号ZJ-30ZJ-70ZJ-150ZJ-300ZJ-600ZJ-1200抽气速率〔L/S〕30701503006001200极限压力〔Pa〕5×10-2最大允许压差〔Pa〕530053004500450040004000转速〔r/min〕294029402900290029002900口径(mm)进气口5080100150200250排气口405080100150200净重量〔kg〕751002154805031580配用功率〔kW〕0.751.12.245.511所选择的罗茨泵要求：排气口径:510mm排气速率：15m3/min根据条件查相关表可知LG15/02-08-1罗茨泵适宜，拖动电机为Y160L-4型〔15W、30.3A、1450r/min〕第9章气流除尘机系统中所涉及的流体设计计算9.1气流除尘器的导流管不能太粗，保证流速，做长有利于吸气，长的管路〔指所有进气管路〕应适当支撑，增压器进口的静弯矩不超过6.8N.m；气流除尘器进气系统的主要几点衡量指标：〔1〕过滤性能：1〕过滤效率至少99.9%〔按SAEJ726测试〕；2〕过滤应具有足够的去尘能力以提供合理的滤芯更换周期。9.1.2进气阻力：系统装备所有选装附件后，罗茨泵电动机最大进气流量条件下，在罗茨泵电动机进气口测得的进气阻力不得大于罗茨泵电动机技术参数表上规定的限值。9.2进气系统的设计：9.2.1以计算罗茨泵电动机额定空气流量来选择气流除尘过滤器非增压罗茨泵电动机额定空气流量的计算可以通过以下经验公式计算获得Q=0.03Vh·n·ηv·Z其中：Q：额定空气流量〔m3/h〕Vh:活塞总排量〔l〕n:罗茨泵电动机转速〔r/min〕ηv：充气系数Z：缸数系数，4缸机以上取1增压〔含中冷〕罗茨泵电动机额定空气流量的计算9.2.2对于增压〔含中冷〕罗茨泵电动机，罗茨泵电动机的进气量也就是罗茨泵电动机在额定转速下增压器的进气流量，一般在罗茨泵电动机的性能试验报告中可以查到，单位kg/s。将其转换成我们常用的体积流量公式为：Q=3600·Mc/γc其中：Q：罗茨泵电动机所需空气量〔m3/h〕Mc：额定状态下增压器质量流量〔kg/s〕γc：空气密度〔kg/m3〕9.2.3如果罗茨泵电动机实验上不能提供准确的进气流量数值，也可通过以下计算方法进行估算：〔1〕根据罗茨泵电动机增压器压比、增压器出气温度、罗茨泵电动机进气温度以及罗茨泵电动机常规参数确定。该方法需要发动机进行必要的实验，测量也比拟方便。Q=0.03Vh·n·ηv·ηs·A其中：A=I·〔T0/T〕0.75Q：罗茨泵电动机所需空气量〔m3/h〕A：增压系数Vh:活塞总排量〔l〕n:罗茨泵电动机转速〔r/min〕ηs：扫气系数ηv：充气系数I：增压器压比〔增压器出口与进口空气压力的比值〕T0：增压器进气温度〔K〕T：罗茨泵电动机进气温度〔K〕〔增压机为增压器出口温度，增压中冷发动机为中冷后发动机进气温度〕〔2)根据进气密度近似计算空气流量：Q=0.03*Vh*n*ψk*ρk/γc其中：ρk=P2/〔RT〕Q：罗茨泵电动机所需空气量〔m3/h〕ρk：进入发动机的空气密度〔kg/m3〕P2：进入罗茨泵电动机的空气压力〔Pa〕R：气体常数。对空气R=287T：罗茨泵电动机进气温度〔K〕〔增压机为增压器出口温度，增压中冷发动机为中冷后温度〕Vh：罗茨泵电动机排量ψk：过量扫气系数注：气阀重叠角0°~30°曲轴转角时ψk=0.9；气阀重叠角50°~70°曲轴转角时ψk=1；气阀重叠角100°~140°曲轴转角时ψk=1.1；ρk：增压后进气密度γc：空气密度〔kg/m3〕离心风机的流体设计计算9.3.1风机的主要性能参数主要包括：流量、压力、气体介质、转速、功率。

〔1〕流量

1〕风机的流量是用出气流量换算成其进气状态的结果来表示的，通常以m3/h、m3/min表示。但在压比为1.03以下〔比方通风机范畴的风机〕时，通常将出气风量看作为进气流量。在化学工业等领域中，以m3/h〔常温常压〕来表示的情况居多，它是将流量换算成标准状态，即摄氏0度、0.1MPa枯燥状态。另外有时还以质量m按Kg/s来表示的。

2〕流量亦称为气体量或空气量。将出气流量Q(出)换算成进气流量Q(进)，可按下来公式计算：Q(进)＝Q(出)×出气气体密度(kg/m3)/进气气体的密度(kg/m3)

将标准状态的流量Q(标准，m3/h,常温常压)换算成进气流量Q(进，m3/min)，可按以下公式计算：Q(进)＝Q(标准)×P(进气气体绝对压力，Pa)/(P(进气气体绝对压力，Pa)-S(相对湿度)×P(水蒸气饱和压力，Pa))×T(进气气体的热力学温度K)/273〔2〕压力

为进行正常通风，需要有克服管道阻力的压力，风机那么必须产生出这种压力。风机的压力分为静压、动压、全压三种形式。其中，克服前述送风阻力的压力为静压；把气体流动中所需动能转换成压力的形式为动压，实际中，为实现送风目的，就需有静压和动压。

1〕静压：为气体对平行于气流的物体外表作用的压力，它是通过垂直于其外表的孔测量出来的。

2〕动压＝气体密度(kg/m3)×气体速度的平方(m/s)/2;

3〕全压＝静压+动压

风机的全压：是指风机所给定的全压增加量，即风机的出口和进口之间的全压之差。

〔3〕功率

风机的原动力〔通常是电机或柴油机等〕传递给风机轴上的功