LC-20粮食自动称重总体及电气系统设计
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河北建筑工程学院毕业设计(论文)开题报告课题名称LC-20粮食自动称重系统总体及电气控制系统设计学院: 机械工程学院 专业: 机械电子工程 班级: 机电111 姓名: 常 国 向 学号: 2011322135 指导教师: 李 杰 填表日期: 2015年4月8日 课题来源导师课题课题类别毕业论文1、 论文资料的准备1.概述 粮食自动称重系统是采用高精度称重或体积传感器、微电脑控制仪表相结合的高技术产品。实现多种工业场合的各种不同物料的称重包装。可与配料系统、输送系统、计量系统等形成一条自动化称重流水线。称重传感器是自动化称重控制和贸易计量的重要手段,对贸易结算、交通运输、港口计量和科学研究都起到了重要作用。称重传感器具有反应速度快,测量范围广、应用面光、结构简单、使用操作方便、便于计算机控制等特点。被广泛应用于交通运输、港口、机械制造和国防等各个领域。 2.国内外发展状况 50 年代中期电子技术的渗入推动了称重器的发展。 60 年代初期出现机电结合式电子称重器以来,经过 40 多 年的不断改进与完善,我国电子称重器从最初的机电结 合型发展到现在的全电子型和数字智能型。我国电子衡 器的技术装备和检测试验手段基本达到国际 90 年代中 期的水平。电子称重技术从静态称重向动态称重发展: 计量方法从模拟测量向数字测量发展;测量特点从单参 数测量向多参数测量发展,特别是对快速称重和动态称 重的研究与应用。但就总体而言,我国电子衡器产品的 数量和质量与工业发达国家相比还有较大差距,其主要 差距是技术与工艺不够先进、工艺装备与测试仪表老 化、开发能力不足、产品的品种规格较少、功能不全、 稳定性和可靠性较差等。 国外发达国家社会化大生产程度较高,粮食生产都 在大农场进行。其机械化水平较高,从生产、加工到销售都实行散装3. 发展前景和技术参数 电子称重器总的发展趋势是小型化、模块化、集成化、智能化;其技术性能趋向是速率高、准确度高、稳 定性高、可靠性高;其功能趋向是称重计量的控制信息 和非控制信息并重的“智能化”功能;其应用性能趋向 于综合性和组合性。 1小型化 体积小、高度低、重量轻。钢板或铝板就是秤体的台 面,称重传感器既是传感元件,又是承力支点,极大地 减化了秤体结构,不但降低了成本,而且提高了稳定性 和可靠性2.模块化 在实际应用中,根据各行业用户的需要,选择标准模 块其中 10 余种常用的标准规格即可。这种模块化的分 体式结构, 不仅提高了产品的通用性、 互换性和可靠性, 而且也大大地提高了生产效率和产品质量。3.集成化 对于某些品种和结构的电子衡器,例如小型电子平台 秤、专用秤、便携式静动态电子轮轴秤、静动态电子轨 道衡等,都可以实现秤体与称重传感器,钢轨与称重传 感器,轨道衡秤体与铁路线路一体化。 4.智能化 电子称重器的称重显示控制器与电子计算机组合,利 用电子计算机的智能来增加称重显示控制器的功能。5.综合性 电子称重技术的发展规律就是不断的加强基础研究 并扩大应用, 扩展新技术领域,向相邻学科和行业渗透, 综合各种技术去解决称重计量、自动控制、信息处理等问题。 6.组合性 在工业称重计量过程或工艺流程中,不少称重计量系 统还要求具有可组合性,即测量范围等可以任意设定; 硬件能够依据一定的工作条件和环境作某些调整,硬件 功能向软件方向发展;软件能按一定的程序进行修改和 扩展;输入输出数据与指令可以使用不同的语言和条形 码,并能与外部的控制和数据处理设备进行通信。二、本课题的目的(重点及拟解决的关键问题)本毕业设计是对机械电子工程专业学生在毕业前的一次全面训练,目的在于巩固和扩大学生在校期间所学的基础知识和专业知识,训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神之最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中,要独立思考,刻苦钻研,有所创造的分析、解决技术问题。通过毕业设计,使学生掌握粮食称重系统总体及电气控制系统设计的基本方法,为今后步入工作岗位打下良好的基础。 对于自动粮食称重系统的开发研究,根据粮食散装的特性,其结构、性能设计必须符合以下要求: (1)对于自动粮食称重系统,其最大坡角应大于粮食的堆积角。设计时既要考虑卸粮要求,又应便于称重系统的设计。对于自动粮食称重系统,应符合一般粮食称重系统设计的标准。 (2)粮食称重系统主要需解决的问题之一是粮食泄漏问题。因此,粮食料仓缝隙封闭性要好,特别是称重系统的卸料口部位,必须有专门的封闭装置,而且其封闭功能对卸料口的顺利开启和关闭无影响。这个问题也是粮食称重系统开发研究亟待解决的首要问题。 (3)粮食散装运输车的加料口、卸料口的开启佯闭应操作方便、灵活、可靠。对于半自动、全自动或其它专用粮食称重,其结构和性能应满足各类称重系统的规范标准。 因此,在我国粮食散装运输的实现和粮食称重系统的开发研究及应用是目前相应领域的研究者所面临的重要课题,它的实现将促进我国粮食行业的迅猛发展,创造我国粮食散装运输的新纪元.二、本课题的目的(重点及拟解决的关键问题) 本毕业设计是对机械电子工程专业学生在毕业前的一次全面训练,目的在于巩固和扩大学生在校期间所学的基础知识和专业知识,训练学生综合运用所学知识分析和解决问题的能力。是培养、锻炼学生独立工作能力和创新精神之最佳手段。毕业设计要求每个学生在工作过程中,要独立思考,刻苦钻研,有所创造的分析、解决技术问题。通过毕业设计,使学生掌握粮食称重系统总体及电气控制系统设计的基本方法,为今后步入工作岗位打下良好的基础。三、主要内容、研究方法、研究思路 1、主要内容 (1)设计任务:总体设计:A. 总体方案及总体参数的确定;B. 结构型式选择及参数的确定;C. 输送机的输送能力与电气控制计量漏斗计量能力的匹配计算;电气控制系统设计:A. 电气控制回路设计(包括手动和自动控制系统),要求能够对计量数据进行管理和处理(如数据储存、累加和打印等);B. 电气元件的选择计算;C. 控制柜结构设计及布线图设计;控制流程框图及控制柜的三维造型设计 (2)技术参数及要求: 额定计量能力:20吨/小时,计量漏斗容重为1.5t; 设备结构尺寸:3800x1800x2300mm; 粮食输送与计量采用分体式结构,计量采用双漏斗交替计量,设备重量控制在5 吨以内; 输送装置通过可通过拖挂式方式转移场地;输送带的最大输送速度不大于5m/s,输送装置的重量不大于1.5吨;粮食输送过程中要求不撒料、不漏料,且可输送过程中通过摆动等方式切换计量 漏斗漏斗卸料迅速、开门机构操作方便,可靠性好。 (3)设计要求: 主要任务:学生应在指导教师指导下独立完成给定的设计任务,编写符合要求的设计说明书,并正确绘制机械零部件图纸,并绘制有关图表。知识要求:学生在毕业设计工作中,应综合运用多运用理论、知识与技能,分析与解决工程问题。通过学习、研究与实践,使得理论认识深化、知识领域扩展、专业技能能力培养要求:学生应学会依据技术课题任务,进行资料的调研、收集、加工与整理和正确使用工具书;培养学生掌握有关工程设计的程序、方法与技术规范,提高工程设计计算、图纸绘制、编写技术文件的能力;锻炼学生分析与解决工程实际问题的能力。2)对设计的全部内容,包括设计计算、机械构造、工作原理等,均应有清晰的了解。对设计过程、设计步骤有明确的概念,能用图纸完整地表达机械结构的要求,有比较熟练的认识图纸能力。对运输、安装、使用等亦应有一般了解。3)说明书、计算书内容要精炼,表述要清楚,取材合理,取值合适 ,设计计算步骤正确,数字计算准确,各项说明要有依据,插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械制图标准,且清洁整齐。4)对国内粮食称重系统情况有一般的了解,并具有一定的分析、比较能力。5)其它各项应符合本资料有关部分提出的要求; 综合素质要求:通过毕业设计,学生应能树立正确的设计思想;培养学生严肃认真的科学态度和严谨求实的工作作风;在工程设计中,应能树立正确的生产观点、经济观点与全局观点。设计成果要求:1)凡给定的设计内容,包括说明书、计算书、图纸等必须完整,不得有未完成的部分,不应出现缺页、少图纸现象。2)对设计的全部内容,包括设计计算、机械构造、工作原理等,均应有清晰的了解。对设计过程、设计步骤有明确的概念,能用图纸完整地表达机械结构的要求,有比较熟练的认识图纸能力。对运输、安装、使用等亦应有一般了解。3)说明书、计算书内容要精炼,表述要清楚,取材合理,取值合适 ,设计计算步骤正确,数字计算准确,各项说明要有依据,插图、表格及字迹均应工整、清楚、不得随意涂改。制图要符合机械制图标准,且清洁整齐。4)对国内粮食称重系统情况有一般的了解,并具有一定的分析、比较能力。5)其它各项应符合本资料有关部分提出的要求; 2、研究方法 窗体顶端 第一、查找并查阅大量资料文献,进行系统的理论知识学习。 第二、实地参观成熟产品,了解该类产品在实际中的工作境况及市场需求。 第三、寻找相关专家及老师进行访谈。 3、研究思路第一、 根据兴趣各自分配任务 第二、 确定设计产品的设计规格第三、确定设计产品的性能指标 第四、 组讨论完成各项指标部位的设计方案,为具体设计该部件的同学提供方案便于设计的展开。 第五、确定各部分之间连接不见得连接方式及具体尺寸便于各项工作正确进行防止整体的无法拼接。 第六、初步完成设计检查系统是否能够正常工作,而后修改完善系统,完成设计。 4、对本毕业设计(论文)课题成果的要求(包括图表、实物等硬件要求):计算说明书一份内容包括:设计任务要求的选型论证、设计计算内容,毕业实习报告等。做到内容完整,论证充分(包括经济性论证),字迹清楚,插图和表格正规(分别进行统一编号)、准确,字数要求不少于2万字。查阅文献15篇以上,翻译机械类外文资料,译文字数不少于5000字;撰写中英文摘要;并引导学生应用计算机进行设计、计算与绘图。图纸一套(折合不少于3张0号图)A. 电气原理图一张(0号);B. 控制柜结构图一张(1号),控制柜面板及结构件详图若干张(合1号);C. 控制柜布线图一张(0号);D. 控制柜三维造型图四、总体安排和进度(包括阶段性工作内容及完成日期)起 迄 日 期工 作 内 容2015.3.30-2015.4.42015.4.5-2015.4.152015.4.16-2015.4.302015.5.1-2015.5.172015.5.18-2015.5.302015.6.1-2015.6.112015.6.12-2015.6.26做开题报告总体参数确定及总体设计计量部分分析计算与装配图的设计开门机构的设计计量漏斗结构设计及其它零件图设计计量部分及整机的三维建模准备论文及答辩五、主要参考文献要求按国标GB 771487文后参考文献著录规则书写。I朱善君等. 可编程序控制系统原理、应用、维护. 清华大学出版社, 1992. 3.II余雷声等. 电气控制与PLC 应用.机械工业出版社, 1996. 10.III李长安. 称重传感器并联电路的选配方法. 传感器技术, 1996( 3).IV宋文敏等. 电子称技术. 中国计量出版社,1991. 9.V张道林,胡敦俊.粮食自动计量输送系统的设计J.粮油加工,1994(6):15-16.VI于庆广.可编程控制器原理及系统设计M,北京:清华大学出版社.VII孟华,杨光伟等 一种定量自动称重控制器的设计与实现仪表技术与传感器,2008.9.程宪平 可编程控制器原理与应用. 北京:化学工业出版社,2009.8.张钧富 传感器(第三版). 北京:机械工业出版社,2001.5.冯喜 红枣分级生产线自动称重系统的设计 宁夏工程技术.李南,陈奇 碳粉糊生产线自动称重系统的实现机床与液压,2008,36(12).茹秋生,陈耿彪 十字型称重传感器 仪表技术与传感器.指导教师意见: 指导教师签名: 日期:教研室意见:教研室主任签名: 日期:学院意见: 院长签名: 日期:学院盖章
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