食品垃圾处理机设计说明书

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1、摘要本设计依据我国实际情况，研制适合家用的生活垃圾预处理装置生活垃 圾处理器。该垃圾处理器分为两部分，一部分用来处理各种不可回收的垃圾，如： 厨房食物垃圾、卫生间垃圾、废渣、废弃的塑料袋等等，将其粉碎并且导入下水 道中；另一部分适用于处理各种可回收生活垃圾，如：易拉罐、废报纸等等，该 机构将其压扁回收，减少空间。设计最后还对两电机采用西门子 PLC 进行控制，使设计变得更加理性话， 更加实用。关键词：生活垃圾；垃圾处理；PLC第一章 引言城市生活垃圾的成分和特性受居民生活水平、能源结构、季节变化等因素的 影响,使得垃圾组分具有复杂性、多变性和地域差异性等特点。其组分主要由煤 灰、纸张、塑料、砖

2、瓦、厨渣、毛骨等组成。由于生活垃圾成分复杂,又受到种 种因素的制约,因而各国对生活垃圾的处理及其污染治理技术的发展一般是随国 情而异,往往一个国家的不同地区也采取不同的处理方法。1.1 国外生活垃圾处理技术的现状及发展趋势(一)现状1996 年以前,奥地利、比利时、加拿大、丹麦、芬兰、法国、德国、意大 利、日本、卢森堡、荷兰、挪威、西班牙、瑞典、瑞士、英国、美国和新加坡等 一些国家的生活垃圾处理方法以填埋法为主。此后,随着经济的发展,越来越多的 国家采用焚烧法。目前,日本、瑞士、比利时、丹麦、法国、卢森堡、瑞典、新 加坡等国采用焚烧法处理垃圾的比例 ,都接近或超过填埋法,而堆肥法在国外已 较少

3、使用。对于生活垃圾中可利用物质的回收利用率,在发达国家中平均为 25% 左右,有的高达 50%以上。1填埋技术现状英国最早于 1930 年,美国于 1940 年开始采用生活垃圾卫生填埋技术 即有控制的生活垃圾填埋技术。国外从 20 世纪 80 年代开始在垃圾填埋场防渗处 理中使用人工合成材料作为衬底,逐步成为一项成熟的技术得到广泛的应用。通 常采用约2 mm厚的高密度聚乙烯(HDPE)作为衬底材料，其渗透系数可达10-12 10-13 cm/s。目前，人工合成衬底材料已形成了系列产品，并制定了相应设计和施 工标准。垃圾填埋场作业一般由垃圾推土机和垃圾压实机操作， 既可提高场地利 用率， 又可以

4、减少雨水对垃圾的冲刷。现代化大型生活垃圾卫生填埋场大多采用 单元填埋法， 并对垃圾进行分层压实和每日覆盖控制填埋沼气的自由转移或扩散 是填埋技术的一个组成部分， 填埋沼气的主要成分是甲烷和二氧化碳。通常采取 的方法一是通过石笼等形式将填埋沼气导排;二是通过石笼和收集管将填埋沼气 导排并使其安全直燃 ;三是通过管网系统收集后经过净化处理作为能源回收利用。2堆肥技术现状对堆肥技术进行科学研究始于 20 世纪 20 年代。而高温好氧堆肥技术是从 20 世纪 30 年代开始采用的。根据工艺流程和运行状况,高温好氧堆肥处理技术 可分为静态好氧堆肥处理技术、动态好氧堆肥处理技术和间歇式动态好氧堆肥处 理技

5、术3 种进入20世纪90年代以来,动态厌氧堆肥处理技术在一部分国家率先 得到了应用。早在 20世纪的 7080 年代,许多发达国家曾建设了大批机械化程度 较高的垃圾堆肥厂,不少国家还制定了垃圾堆肥产品的技术标准 ,并依据相关技 术标准生产了多种用途的堆肥系列产品,以适应不同作物、不同土壤和不同用肥 途径（如家庭养花、庭院苗圃、园林绿化、农业种植等）的需求。同时也在提高垃 圾堆肥产品质量,扩大垃圾堆肥产品销售和拓展垃圾堆肥产品使用范围等方面做 了大量工作,有效地推动了垃圾堆肥技术的推广应用。20 世纪 80年代后期,发达 国家的生活垃圾堆肥技术应用陷入低谷,有不少国家的许多规模较大且机械化程 度

6、较高的生活垃圾堆肥厂相继倒闭。但即使在这种形势下,一些国家或城市仍在 坚持不断改进垃圾堆肥技术,提高垃圾堆肥产品质量,稳步发展着生活垃圾堆肥 技术。目前,国外生活垃圾堆肥厂数量总体呈下降趋势,但垃圾堆肥技术的发展并 没有停顿。发展较快的有两种堆肥方式:一是庭院垃圾堆肥;二是制造有机复合肥 技术。3焚烧技术现状生活垃圾焚烧技术的发展历史相对较短,大致经历了萌芽阶段、发展阶段和 成熟阶段。萌芽阶段是从19世纪 80年代开始到20 世纪初期。英国诺丁汉和美 国纽约先后采用焚烧方法处理生活垃圾。德国汉堡和法国巴黎也先后建立了世界 上最早的生活垃圾焚烧厂。二次世界大战以后,经济发展非常快,城市居民的生活

7、 水平进一步提高,垃圾中的可燃物和易燃物迅速上升 ,促进了垃圾焚烧技术的应 用。特别是在 20 世纪60 年代的电子工业变革后,许多先进技术在垃圾焚烧炉上 得到了应用,使垃圾焚烧炉得到了进一步的完善。从 20 世纪 70年代到 90 年代中 期的20 多年间,是垃圾焚烧技术发展最快的时期、几乎所有的发达国家、中等发 达国家都建有不同规模、不同数量的垃圾焚烧厂,发展中国家已建有或正在筹建 垃圾焚烧厂的也不在少数,垃圾焚烧技术的发展方兴未艾。垃圾焚烧法是一种比 较有效的垃圾处理方法。它的减量化、资源化和无害化效果都比较理想。垃圾焚 烧技术经过几十年的发展现在已经比较成熟,机械炉排焚烧炉的类型已经基

8、本定 型。制约垃圾焚烧技术发展的主要因素是二次污染防治技术特别是废气处理技术 的成败。4回收及循环利用技术现状近年来,发达国家把实现生活垃圾资源化提高到了社会可持续发展的战略高 度,垃圾资源化已经成为各国谋求的垃圾治理目标。发达国家在推进生活垃圾资 源化进程中,都制定了符合本国国情的相关法律、规章和各种标准规范。如德国 制定了关于容器包装废弃物的政府令;法国制定了容器包装政府令;丹麦 制定了再循环法;日本制定了再生资源利用促进法和容器包装再循环 法;奥地利制定了包装条例等等。除法规保障外,发达国家还对废弃物循环 利用和再生利用予以政策上的支持。同时遵循“谁污染谁负担”的原则,借助经 济手段来保

9、证有关举措的实施,如采取课税制度等。如美国纽约州对使用 50%以 上再生原料的企业实行减税制度。加拿大的部分州实行在销售过程中对易于再循 环的产品课以小额度税金,对不易再循环的产品课以大额度税金。许多国家对城 市居民均实行生活垃圾收费制,不少国家还在商品流通领域实行抵押金制度。如 德国规定产品的销售者有义务在一次性容器及包装上加贴标签,并向消费者收取 抵押金。挪威规定消费者在购买汽车时要缴一定数额抵押金,在汽车被回收时再 连同利息一起返还。另外还有一些国家实行政府补贴和建立基金会等方式来鼓励 生活垃圾的资源化。如瑞士 1996 年起向建设和管理生活垃圾焚烧厂的企业增加 补助金;英国政府给配电公

10、司发放补贴用以购买生活垃圾焚烧厂生产的电力 ;法 国为推进生活垃圾焚烧发电事业的发展,政府采取资金补贴的方式给予支持。（二）发展趋势1提倡分类收集和回收利用对生活垃圾尽可能进行回收和循环利用,最有效的途径是尽可能对生活垃圾 实施分类收集。这是发达国家在实践中形成的共识。2鼓励有机垃圾堆肥处理可以预计,垃圾堆肥技术将在世界范围内经历一次从量变到质变的变化过 程。但无论如何生活垃圾堆肥技术今后仍将在国外生活垃圾综合处理体系中占有 重要位置。3稳步发展垃圾焚烧技术垃圾焚烧处理已有 100 多年的历史,但出现有控制的焚烧（烟气处理、余热利 用等）只是近几十年的事。它与垃圾填埋处理相比,具有占地面积小、

11、选址较容易, 处理快速、减量化显著、无害化较彻底以及可回收焚烧余热等优点,在发达国家 得到越来越广泛的应用。预计将来垃圾焚烧技术仍会继续得到发展。4填埋是垃圾处理的基本方式虽然垃圾填埋处理率有下降的趋势,但填埋处理仍是垃圾处理的最终方式。 垃圾填埋场的污染控制措施将不断完善 ,垃圾填埋场将向大型化发展,进入垃圾 填埋场的有机物含量将有所限制。1.2 我国生活垃圾处理技术的现状及发展趋势（一）现状纵观国内生活垃圾处理技术的理论研究和工程实践,成熟且常用的生活垃圾 处理技术主要有填埋、堆肥、焚烧 3种。回收利用技术目前仅在少数几个城市中 进行试点工作,应用实例尚不多。1.填埋技术现状填埋技术作为生

12、活垃圾的传统和最终处理方法,目前仍然是我国大多数城市 解决生活垃圾出路的最主要方法,约占处理总量的 95%左右。根据环保措施（主要 有场底防渗、分层压实、每天覆盖、填埋导排气管、渗沥水处理、虫害防治等） 是否齐全、环保标准能否满足来判断,我国的生活垃圾填埋场可分为 3 个等级: 简易填埋场（非卫生填埋场）、受控填埋场（准卫生填埋场）、卫生填埋场。严格按 标准建设和运营的卫生填埋场数量较少,部分城市特别是经济不发达地区还是简 易填埋。2堆肥技术现状我国具有传统堆肥技术的悠久历史,但堆肥处理率并不高。目前只有 5%左右, 在我国常用的生活垃圾堆肥技术可分为两类;简易高温堆肥技术、机械化高温堆 肥技

13、术。3焚烧技术现状我国生活垃圾焚烧技术的研究起步于 20 世纪80 年代中期。“八五”期间被 列为国家科技攻关项目,目前仅有深圳、上海等少数城市采用了焚烧技术,尚处于 起步阶段。（二）技术发展趋势1填埋技术展望填埋气体导排技术在生活垃圾填埋场得以普遍采用并不断完善,同时填埋气 体回收利用技术在取得经验的基础上不断扩大试验范围;大中城市的生活垃圾填 埋场基本上能做到每天覆盖。覆盖材料除粘土外,新型替代覆盖材料的研制工作 也取得进展,并在部分缺少覆盖土源的生活垃圾填埋场试点应用。在引进、消化 的基础上,开发出压实机等新一代的国产化填埋专用机具 ,用于生活垃圾填埋场 并取得较好效果。填埋技术在我国生

14、活垃圾处理领域的主导地位,在今后相当长 的一段时间内不会改变,但生活垃圾填埋处理的比例将稳步下降 ,而填埋场中卫 生填埋场的比例将明显上升。2堆肥技术展望发达国家普遍采用的好氧堆肥技术 ,在部分示范工程中率先得到应用;在大 城市中将逐步提倡经回收利用和堆肥、焚烧等方法处理后的生活垃圾残余物进填 埋场作最终处理 ,生活垃圾堆肥厂的机械化水平和堆肥质量有明显提高 ;堆肥产 品中的重金属含量和碎玻璃等杂质得到有效控制。国产化有机复合肥成套生产技 术与设备进一步完善,生活垃圾堆肥厂生产有机复合肥和颗粒肥的比例将逐步提 高。由于具有良好的减量化和资源化效果 ,生活垃圾堆肥技术将重新得到重视 , 生活垃圾

15、堆肥处理的比例将逐步增加。但如何进一步开拓堆肥产品市场仍有许多 工作要做。3焚烧技术展望我国城市生活垃圾的低位热值稳步提高,低热值生活垃圾焚烧技术的工艺研 究进一步完善 ;新一代国产化成套生活垃圾焚烧设备的开发取得成功 ,并在部分 中小型城市形成一定的市场,单台处理能力 200 t/d 以下的生活垃圾焚烧设备将 以国产化为主。生活垃圾焚烧厂的二次污染特别是尾气净化技术取得突破,同时 人们对二恶英等污染物的关注程度愈加提高;生活垃圾焚烧余热综合利用技术得 到提高,发电上网等将继续得到政策和税收方面的支持。生活垃圾焚烧技术将稳 步发展,生活垃圾焚烧处理的比例将逐步上升 ,未来几年内在部分城市中将建

16、成 若干个和国外接轨的生活垃圾焚烧厂。但生活垃圾焚烧技术在我国全面推广的条 件目前尚不具备。1.3 课题的研究意义依据我国的实际情况，研制适合本国的生活垃圾预处理装置生活垃圾处 理器，使居民在家中可以直接对厨房垃圾进行初步处理，处理掉的食物垃圾通过 下水管路排到阴井中。这样就在源头上避免了食物垃圾造成的污染，同时实现了 城市生活垃圾的减量化之目的。国外成功的应用食物垃圾处理器来减少食物垃圾的经验，为我们处理日益增 加的食物垃圾开辟了一条新途径，从而呼唤适合我国的食物垃圾处理器。另外， 从源头解决处理生活垃圾污染的研究还是有很多优点：1 减少易腐垃圾数量，提高环境质量 目前，国家对生活垃圾的处理

17、原则是垃圾的减量化、无害化和资源化。而减 量化位居第一位，可见其重要性。厨房垃圾处理器为食物垃圾的破碎预处理装置， 可对厨房垃圾进行初步处理，不但减少垃圾的堆放量，同时确保人们有一个健康、 整洁的生活环境，进而减少疾病的传染。2 于垃圾的再处理由于厨房垃圾含有大量的水分，给垃圾的焚烧带来很大的困难，上海浦东垃 圾焚烧厂现在就是依靠添加辅助燃料如油进行垃圾焚烧，这样一方面增加垃圾成 本，另一方面在能源紧缺的中国还造成能源的大量浪费。但是若把厨房垃圾在源 头切断，则可大大的提高生活垃圾的焚烧热值，同时对垃圾填埋产生的渗漏问题 也可大大改观。3 有经济、社会效益 由于我国经济与科技水平还不十分发达，

18、高额投入垃圾处理有较大困难，许 多固体垃圾处理厂在引进国外先进技术后，由于缺乏科学的管理和资金的支持， 处于半停产状态；一些小区虽然引进厨房垃圾的生化处理机，但其使用成本太高， 己经超出百姓的支付能力范围。拟研制的食物垃圾处理器作为一种面向家庭、宾 馆及饭店的小型机器，突有体积小，成本底，经济耐用的特点，可以被人们所接 受。加上政府在政策和舆论大力宣传引导，实行鼓励政策，一方面提高了百姓的 环境参与意识，充分调动社会力量保护环境。另一方面，政府还可把节省下来的 大量开支（例：二次污染治理费、城市生活垃圾运输费）用来研制、开发垃圾处理 的新项目。厨房的食物垃圾易腐烂、有异味、滋生细菌、招引小虫，

19、成为挥之不去的家 庭污染源。食物垃圾占50%左右。解决食物垃圾对家庭的污染已成为提高家庭生 活质量的标志之一。近几年，食物垃圾处理器在韩、日等国也得到了高速发展。 在北京一些大批量高档精装修房已使用了食物垃圾处理器，业内人士表示，食物 垃圾处理器与微波炉等家用电器一样，将成为家居厨房的标准配置。食物垃圾处理器是一种现代化的厨房电器通过改变食物垃圾的形态来进行 及时的食物垃圾无害化处理能够将食物垃圾粉碎成浆状液体或极小颗粒直接从 下水管道排出，可轻松实现即时、方便、快捷的厨房清洁，避免食物垃圾因储存 而滋生病菌、蚊虫和异味，从而有效优化家居环境，并彻底解决下水道容易堵塞 的问题。家庭食物垃圾处理

20、器可以解决家庭垃圾的烦恼一轻松处理食物残渣、剩余 物，让厨房生活更轻松;使家庭环境得到改善一解决垃圾变质引发的环境污染， 让家庭和社区不再存放食物垃圾；由此让家庭告别脏、乱的垃圾环境，远离病菌、 蚊虫、蟑螂的困扰。食物垃圾处理器在欧美国家使用率非常高，一些国家已经立法推广。这种设 备给家庭带来了舒适健康的生活空间。食物垃圾通过处理后排放，不会对下水管 道产生影响，更不会堵塞下水道。其带来的社会效益和经济效益惊人，前景十分 看好。第二章 生活垃圾处理器设计2.1 生活垃圾处理器的组成本次设计的生活垃圾处理器有两部分组成，一部分是不可回收垃圾的粉碎， 另一部分是可回收垃圾的压扁不可回收垃圾的粉碎部

21、分组要结构有：驱动电机、联轴器、中心轴、箱体、 过滤板、刀具、垫圈、螺母、螺钉等结构组成。另外还有一些传感器，如：液位 传感器。可回收垃圾的压扁部分组要结构有：驱动电机、带轮、V带、轴、支架、曲柄滑块机构、压块、垃圾篓、抽板等2.2 电动机的选择驱动电机是食物垃圾处理器工作能量的提供源，也是关键部件之一，其性能 直接影响着生活垃圾处理器质量的好坏。在设计中，电动机运行特征为时间短， 启动频繁，断续工作。图 2-1 为永磁电机的结构简图。我们选用永磁电机,因为其定子为永磁钢励磁无需励磁线圈，即省电又不发 热。磁路结构经精心选择，使电机具有启动转矩大，过载能力强、响应速度快、 嘈声低及转动平衡等特

22、点，电机设计时采用了一些特殊技术。但是本次设计所用 的电机是自己设计制造的。(1) 磁钢径向、轴向聚磁以加大极弧面来提高气隙磁密，从而提高出力和快 速响应能力。(2) 采用不均匀气隙设计和磁钢极尖削角来保证对负载电流引起的电枢反 应有良好的抑制作用，提高线性度并降低功耗。(3) 利用电机槽和换向片及极弧宽度和齿槽的合理配合达到减小转矩波动、 嘈声，保证平稳运行要求。(a)bl-；; 鸣柜电刷蚀向器（b）图 2-1 永磁电机的磁路结构和磁场分布电动机（1）的选择目前，电动机的种类繁多，价格、性能差别比较大，本着经济、实用的指导 思想对电动机类型及型号进行优化选择是十分重要的。选择电动机种类应在满

23、足 生产机械对拖动性能的要求下，优先选用结构简单、运行可靠、维护方便、价格 便宜的电动机。电动机种类选择时应考虑的主要内容有：（1）电动机的机械特性应与所拖动生产机械的机械特性相匹配；（2）电动机的调速性能（调速范围、调速的平滑性、经济性）应该满足 生产机械的要求。对调速性能的要求在很大程度上决定了电动机的种类、调速方 法以及相应的控制方法；（3）电动机的启动性能应满足生产机械对电动机启动性能的要求，电动 机的启动性能主要是启动转矩的大小，同时还应注意电网容量对电动机启动电流 的限制；（4）电源种类 在满足性能的前提下应优先采用交流电动机；（5）经济性 一是电动机及其相关设备（如：启动设备、调

24、速设备等） 的经济性；二是电动机拖动系统运行的经济性，主要是要效率高，节省电能。根据机械的负载性质和生产工艺对电动机的启动、制动、反转、调速等要求 选择电动机的类型。直流电动机可实现快速频繁的无级快速启动、制动和反转；具有过载能力大、能承受频繁的冲击负载，优良的调速性能，调速平滑、精确、 方便和范围广等特点。电动机的工作环境是由生产机械的工作环境决定的。在很多情况下，电动机 工作场所的空气中含有不同分量的灰尘和水分，有的还含有腐蚀性气体甚至含有 易燃易爆气体；有的电动机则要在水中或其他液体中工作。灰尘会使电动机绕组 黏结上污垢而妨碍散热；水分、瓦斯、腐蚀性气体等会使电动机的绝缘材料性能 退化，

25、甚至会完全丧失绝缘能力；易燃、易爆气体与电动机内产生的电火花接触 时将有发生燃烧、爆炸的危险。因此，为了保证电动机能够在其工作环境中长期 安全运行，必须根据实际环境条件合理地选择电动机的防护方式。电动机的外壳 防护方式有开启式、防护式、封闭式和防爆式几种。设计中，食物垃圾处理器电动机的特征为频繁短时运行、快速启动，无调速 要求。依据直流电动机具有的特点，设计选取电机类型为直流电动机。在直流电动机中，有一种电机的磁极是用永磁材料（或加上铁磁材料）提供电 动机所需要的励磁源，从而代替了电磁式直流电动机中的线圈式磁极。这种电机 为永磁直流电动机。由于无需励磁线圈，故省电且不发热，磁路结构精心设计，

26、使电动机过载能力强、响应速度快、噪声低及转速平稳。基于上述特点，设计中 选用永磁直流电动机。永磁材料的种类很多，有铝镍钻系列磁钢、铁氧体永磁、稀土永磁等。表征 永磁材料性能的主要因素：矫顽力H 、剩余磁感应强度Br、最大磁能面积CB（BH）以及磁稳定性。选用永磁材料要求（BH）最大，温度系数小，磁稳定max max 性高。永磁材料的磁稳定性对于永磁直流电动机至关重要，若磁稳定性差，则永 磁直流电动机寿命短。外界因素能引起磁性能不可逆变化，影响磁稳定性的因素有： 内因包括组织变化和磁后效。铝镍合金、铁氧体、铁铬钻等不会发生组 织的变化。但铁硼易氧化且产生组织的变化。各种永磁材料除各向异性外，都会

27、 产生磁后效，它们对时间的退磁率随时间的对数变化。 外因包括温度、干扰磁场、机械力、接触强磁性物质、高能粒子辐照等。 使磁能变化。a.由于温度可引起永磁体的材质和尺寸比的变化，因而在选用具有低温退磁 性质的永磁体时，应使永磁体在最低使用温度下工作。在尺寸比相同的情况下， 各种永磁体的退磁率随外磁场增大而增加，随矫顽力提高、尺寸比增大而变小， 若工作点选在膝点之上，则受外磁场的影响很小。b.机械振动和冲击力引的退磁率一般不大，磁体尺寸越大、矫顽力越高。显 著的退磁一般发生在多次冲击和较长时间振动的初期，以后趋于稳定。为使永磁材料在使用时磁性稳定，对材料必须预先进行稳定化处理；高温或 低温退磁，不

28、同温度范围的温度循环强制退磁、交流或直流退磁等。选择电动机时，应在电动机能够胜任生产机械负载要求的前提下，最经济、 最合理的选择电动机的功率。若功率选得过大，设备投资过大，造成浪费，且电 动机经常欠载运行，效率较低；反之，若功率选得过小，电动机将过载运行，造 成电动机的过早损坏。为此，选择电动机容量应进行一些必要的分析和计算，具 体可按以下三个步骤进行： 计算负载功率 Pw 根据负载功率P，预选电动机的额定功率P，使P P，尽量接近Pw d d w w 校验预选电动机的发热、过载能力和启动能力。校验的方法较多，工作 量很大，而且准确度也很难把握。在实际工作中常采用统计分析法和类比法。类比法就是

29、在调查同类机械所采 用电机容量的基础上，对主要参数和工作条件进行类比，从而确定电机所采用的 容量。本次论文设计就采用此方法。根据前面计算，粉碎刀盘在工作时，需克服的阻力为：F = F + F = 1.9 +11.5 + 4.5 = 17.9 N12刀盘的线速度v = R = 2兀n/60xR = 2x3.14x3000x0.057/60 = 17.9m s负载功率：P = F x v = 17.9x17.9 = 320.41Ww电动机的额定功率P : P P，且留有余量取P = 1.2Pd d w d wP = 1.2 x 320.41 = 384Wd按以上参数的选择，我们最终选取电机的技术数

30、据如下：转速：3000r min ,功率： 390W ，电压： 220V ，电流： 2.4A ，重量： 3kg 。这种永磁直流电动机采用铁氧体永久磁铁激磁，铁氧体的化学组成用Mo nFe2O3。表示，其中M为Ba,Sr,Pb中的一种或两种以上的二价金属离子， n沁5.0 6.0，材料分为各向同性和各向异性两类。它的矫顽力高，时效变化少， 不含镍、钻等元素，价廉，原材料丰富。永磁直流电动机设计时采用了一些特殊技术： 磁钢径、轴向聚磁以加大极弧面来提高气隙磁密，从而提高出力及快速 响应能力。 采用不均匀气隙设计和磁钢极尖削角来保证对负载电流引起的电枢反应 有良好的抑制作用，提高线性度并降低功耗。

31、电机槽和换向片，极弧宽度和齿槽的合理配合以达到减小转矩波动、噪 声，保证平稳运行。本此设计的电机体积小，重量轻，寿命长、噪声低，有换向性能，零部件通 用化程度强等特点，系封闭自冷式。而目前在市场上的同类产品都为国外进口电 动机，不仅价格昂贵，而且零部件配套难，维修困难，给顾客的使用带来不便。电动机（2）的选择由于电机（2）连有压扁装置在工作过程中需要消耗的能量比较电机（1）多, 查阅机械设计手册和同类型的机械功率参考可以选取电机（2）为：Y系列 （IP44）电动机电动机型号为：Y112M-2额定功率：4 KW满载转速：2880 r/minY系列电动机是全封闭自冷式鼠笼型三相异步电动机。它集中了

32、国内外的先进技术，是全国统一设计的新系列产品。Y系列电机具有高效、节能、起动转矩高、噪声小、可靠性高、寿命长等优点。安装尺寸和功率等级完 全符合IEC标准。Y系列三相异步电动机的特点 Y系列三相异步电动机不仅满足了国民 经济各部门的配套需要，而且还提高了国内外同类产品的互换性，极大地 方便了引进设备的配套和维修。Y系列三相异步电动机根据其外壳的防护等 级不同，又可分为IP23 （防护式）和IP44 （封闭式）两个基本系列。Y系列（IP44 ）三相异步电动机具有以下良好性能和结构特点。（1）效率水平较高。Y系列（IP44 ）小型二相异步电动机保持了 J02系列电动机效率水平比较高的优点，其效率加

33、权平均值比 J02系列高出0.413%，达到了国际水平。由于电动机效率水平的提高，就给社会带来了巨大的节电经济效益。（2）起动性能较好。Y系列（IP44 ）全系列电动机的堵转转矩比J02系列电动机的平均值高33%，起动转矩达到JQ02系列高起动转矩电动机的水平，其最小转矩均保证在0.8倍的额定转矩以上，并且大部分还达到或超过1倍的额定转矩。因此，其起动性能非常优良，带负载起动也十分顺利。（3 ）噪声低振动小。Y系列（IP44 ）三相异步电动机规定有声功率噪声标准，按噪声限值分为l级和2级，以供用户选用。由于该系列米用电机专用轴承，因而运转噪声大为降低，经实测其噪声低于J02系列实际水平约5-1

34、0分贝，振动也比J02系列电动机有较大地减小。（4）防护性能较好。Y系列（IP44 ）三相异步电动机的结构设计已满足了对外界固体物和溅水的防护要求，这样就能有效防止异物对电动机和人体的危害。（5 ）运行可靠使用寿命长。Y系列（IP44 ）三相异步电动机的绕组均米用B级绝缘材料。当海拔不超过1000米，冷却空气的温度不超过40时，电动机定子绕组的温升限度（电阻法）不超过 80K。因而，除极少数规格外电动机一般均有15K以上的温升裕度。较大的温升裕度则能延长电动机的使用寿命，并提高电动机运行的可靠性。（6）外形美观大方。Y系列（IP44 ）三相异步电动机的端盖、接线盒、风罩等主要结构部件的外形，都

35、比传统老产品要美观、大方。全系列电动机比 J02系列的体积平均缩小15%，重量平均减轻12%。2.3 曲柄滑块机构的设计2.3.1 曲柄滑块机构定义曲柄滑块机构是铰链四杆机构的演化形式,由若干刚性构件用低副（回转副、 移动副）联接而成的一种机构。是由曲柄（或曲轴、偏心轮）、连杆、滑块通过移 动副和转动副组成的机构。2.3.2曲柄滑块机构的特性及应用常用于将曲柄的回转运动变换为滑块的往复直线运动;或者将滑块的往复直 线运动转换为曲柄的回转运动。对曲柄滑块机构进行运动特性分析是当已知各构 件尺寸参数、位置参数和原动件运动规律时,研究机构其余构件上各点的轨迹、 位移、速度、加速度等,从而评价机构是否满足工作性能要求,机构是否发生运动 干涉等。曲柄滑块机构具有运动副为低副,各元件间为面接触,构成低副两元件的 几何形状比较简单,加工方便,易于得到较高的制造精度等优点,因而在包括煤矿 机械在内的各类机械中得到了广泛的应用，如自动送料机构、冲床、内燃机空气 压缩机等。