脫毛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】

脫毛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)【含CAD圖紙、說明書】,含CAD圖紙、說明書,脫毛,機(jī)械,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),cad,圖紙,說明書,仿單 利用傳感器對異步電機(jī)進(jìn)行故障監(jiān)測和保護(hù)摘要保護(hù)交流電機(jī)在使用過程中由于過電壓、過電流、超負(fù)荷、過熱、欠電壓對電機(jī)的損壞，對于防止工業(yè)事故非常重要。在過去的保護(hù)方式中使用接觸器，電壓、電流繼電器等部件對異步電機(jī)能進(jìn)行保護(hù)。雖然這種方式能起到一定的保護(hù)作用，然而這種機(jī)械式保護(hù)方式已經(jīng)成為傳統(tǒng)無法適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需求。在現(xiàn)代技術(shù)中，出現(xiàn)了通過使用計(jì)算機(jī)和可編程集成電路（PLC）為基礎(chǔ)的保護(hù)電路，這種電路能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械部分對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。然而，以PIC為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)保護(hù)方式，PIC本身無法響應(yīng)模擬量參數(shù)，需要通過數(shù)?？ǎˋDC）進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。在本設(shè)計(jì)研究中，采用了一種新的方法，通過使用可編程邏輯控制器（PLC）對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。在該方法中，所有接觸器、定時(shí)器、繼電器和轉(zhuǎn)換卡都被邏輯基礎(chǔ)電路取代掉。而且，在該系統(tǒng)下，對電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、溫度等關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警，并能通過屏幕顯示出來。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于PLC的保護(hù)方式相對于基于PIC的計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)保護(hù)方式而言，不僅開發(fā)費(fèi)用少、精度高、更安全而且由于加有顯示器，使得監(jiān)測可視化等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵字：自動(dòng)化設(shè)計(jì)， 故障監(jiān)測， 異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)， 可編程控制1 引言現(xiàn)今交流異步電機(jī)做為執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛用于許多工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。在正常使用情況下，電機(jī)的運(yùn)行安全可靠的。但是當(dāng)遇到不可靠因素的影響時(shí)會(huì)造成電機(jī)損壞，同時(shí)造成工業(yè)生產(chǎn)損失。本文研究的異步電機(jī)故障檢測技術(shù)是一種快速的電機(jī)故障檢測技術(shù)。它不僅能保護(hù)電機(jī)本身同時(shí)還能有效避免在工業(yè)生產(chǎn)過程中電機(jī)的損壞造成的意外事故?？偟膩碚f監(jiān)測技術(shù)按類分可以分為傳統(tǒng)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)。傳統(tǒng)的三相異步電機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)，由機(jī)械式和電起式結(jié)構(gòu)組成。在以前的傳統(tǒng)保護(hù)方式中純在很多的缺陷，由于是機(jī)械形式所以無法檢測電路上的故障，如定子線圈的絕緣層順壞。而且，由于機(jī)械設(shè)備需要人為控制，這不僅影響生產(chǎn)效率，而且純在著操作安全隱患。到目前為止，有很多研究人員對異步電機(jī)的監(jiān)控方式進(jìn)行了研究，并在其研究成果中對其電機(jī)的保護(hù)方式進(jìn)行了說明 。環(huán)顧該領(lǐng)域技術(shù)，目前最為先進(jìn)，最為前沿的保護(hù)方式是通過使用計(jì)算機(jī)微處理器技術(shù)，對異步電機(jī)定子故障進(jìn)行檢測和保護(hù)的數(shù)字式保護(hù)方式。通過對電機(jī)的損壞原因進(jìn)行詳細(xì)，電機(jī)損壞的原因主要包括：包括滾珠軸承的失敗，速度的連鎖效應(yīng)，氣隙偏心，轉(zhuǎn)子偏心，轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)、軸承損壞、不平衡的電壓故障，線圈匝間損壞，定子繞組溫度異常，基于微控制器的數(shù)字保護(hù)器損壞。研究發(fā)現(xiàn)影響電機(jī)的參數(shù)較多，如果對電機(jī)的一兩個(gè)變量進(jìn)行檢測控制，無法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)。因此，要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)控制，需要對多個(gè)量同時(shí)檢測控制，這使得在學(xué)習(xí)用計(jì)算機(jī)對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)方式研究帶來了研究困難。通過測量獲取電機(jī)的電壓、電流、溫度和速度的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，最后由計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)分析后進(jìn)行電機(jī)的保護(hù)。這種方式，雖然將所有的電機(jī)參數(shù)都考慮進(jìn)去了，但是由于數(shù)據(jù)采集后需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換（ADC），這不僅僅使得檢測控制設(shè)備變得龐大，同時(shí)也增加了研制成本。如果通過使用可編程集成電路（PIC）為基礎(chǔ)的保護(hù)系統(tǒng)。雖然在單片機(jī)的幫助下可以通過各種方式對異步電機(jī)的相電流，相電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)線圈溫度異常引起的故障進(jìn)行保護(hù)，但是卻無法將這一系列過程通過顯示器顯示出來。當(dāng)今，可編程邏輯控制器（PLC）廣泛使用在工業(yè)自動(dòng)化的保護(hù)系統(tǒng)中。在PLC系統(tǒng)中配置有適合直接使用在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的專用的I/O口。通過專用的I/O口，可以將輸入組件，如壓力、水平、溫度傳感器直接連接到系統(tǒng)中。同時(shí)控制線路的驅(qū)動(dòng)組件如接觸器和電磁閥也能直接連接到PLC的輸出端。因此許多工廠通過使用PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，不僅減少了生產(chǎn)成本同時(shí)也提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。有幾篇論文發(fā)表了關(guān)于用PLC對異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。其中講到關(guān)于三相異步電機(jī)功率因素控制方法，通過采用可編程控制器（PLC）在可控制范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)頻可以實(shí)現(xiàn)提高電機(jī)的功率因素。而且通過使用以可編程控制器（PLC）為基礎(chǔ)的監(jiān)測系統(tǒng)，能通過變頻控制實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)電機(jī)高精度很定轉(zhuǎn)速控制。不僅如此，使用PLC在對速度進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)中，通過對速度閉環(huán)控制，能很好的實(shí)現(xiàn)橫轉(zhuǎn)速變負(fù)載和恒負(fù)載變轉(zhuǎn)速控制。下面介紹通過使用基于PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)的檢測和保護(hù)方法。在此方法中通過使用PLC成功解決了異步電機(jī)在操作過程中由異常相電流，相電壓，轉(zhuǎn)速和電機(jī)繞組溫度造成故障。在該系統(tǒng)的研究中，如果僅僅使用可編程控制器（PLC）制作保護(hù)系統(tǒng)，其花費(fèi)的成本會(huì)變得很大。但是如果合理選取PLC可以在不額外加入其它的微處理器的情況下，實(shí)現(xiàn)電機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)控制。本文對這PLC進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。其中第二部分介紹了PLC。第三部分詳細(xì)介紹了系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的硬件，軟件和實(shí)測結(jié)果。第四部分講述了電機(jī)故障檢測與保護(hù)的實(shí)驗(yàn)研究。第五部分對該研究進(jìn)行了總結(jié)。2 可編程邏輯控制器可編程控制器（PLC）作為一種小型的計(jì)算機(jī)，能實(shí)現(xiàn)對實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行自動(dòng)化控制，如控制在工廠組裝生產(chǎn)線上的機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。同時(shí)也能通過編程方式實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)備進(jìn)行可靠的檢測控制。這是因?yàn)?，PLC上配置有許多的I/O口，供信號(hào)端口接入，并能夠加載在PLC中存儲(chǔ)器中的程序，實(shí)現(xiàn)通過程序控制各個(gè)部件的輸入輸出。PLC的基本構(gòu)造說明如圖1所示。開關(guān)傳感器輸入 單元硬件輸出繼電器繼電器電磁閥程序設(shè)計(jì)器接口 （P C）圖1 可編程序控制器(PLC)的基本結(jié)構(gòu)在該保護(hù)設(shè)計(jì)研究中，PLC能夠通過模擬量測量異步電機(jī)的電流、電壓、溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速。并通過程序不間斷的監(jiān)視這些輸入信號(hào)，控制電機(jī)輸出。西門子s7-200系列224的CPU可編程控制器具有14位數(shù)字輸入/10位數(shù)字輸出地址。內(nèi)置4096字節(jié)的程序存儲(chǔ)器。使用STEP 7Micro/Win 32軟件編程平臺(tái)。程序清單編輯器(STL)和梯形圖(LAD)輔助設(shè)計(jì)。與電腦下載程序，需要控制調(diào)節(jié)與電腦的波特率。其連線設(shè)定匹配的波特率參照使用手冊18。模擬模塊通常工作在8位或者12的操作系統(tǒng)下，連接有一個(gè)或者一個(gè)以上的模擬傳感器，主要功能是分析處理模擬信號(hào)。例如，電磁(EM)235模塊12-bit系統(tǒng)在輸入端能連接四個(gè)模擬傳感器，其端口分別表示為A、B、C、D。每個(gè)通道首先對圖2模擬和數(shù)字可編程序控制器(PLC)模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。由于PLC智能判斷邏輯信號(hào)無法直接讀取識(shí)別模擬信號(hào)。所以模擬模塊需要在PLC下處理模擬信號(hào)。在這模擬模塊中，電機(jī)的相電流、相電壓、溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速能通過模擬模塊測量。如圖2，為可編程序控制器(PLC)的電路元件接線方式。3 異步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)3.保護(hù)系統(tǒng)圖如圖3所示，通過一個(gè)框圖說明該保護(hù)系統(tǒng)。其中檢測裝置包含電流、電壓、轉(zhuǎn)子速度和繞組溫度測量裝置。其保護(hù)系統(tǒng)可以分為：硬件部分，儀表裝置，軟件部分三大類。這些部件將在下面介紹。A：硬件 圖3 保護(hù)系統(tǒng)原理說明圖用于保護(hù)系統(tǒng)研究硬件組成：三相異步電機(jī)，功率為1.5kw，轉(zhuǎn)速為2800r /min；三相電壓變壓器，變壓范圍220/5v；三相變流器，電流比1000:1；溫度傳感器，敏感系數(shù)1/10 mV；編碼器，每轉(zhuǎn)360個(gè)脈沖；積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器；西門子S7 CPU 224、200系列PLC。B：儀表如圖5所示，在保護(hù)系統(tǒng)中電源部分包含電動(dòng)機(jī)電流、電壓采集卡，變流器和變壓器。運(yùn)算電路包括運(yùn)算放大器，增益電位器和一個(gè)用來改變電流值過濾器電路。在該系統(tǒng)中，采集卡的輸出端用于接入積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器，其結(jié)構(gòu)如圖5。在積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器中使用的是AD536A集成電路。AD536A集成電路是一個(gè)完整的單片集成電路，能正確執(zhí)行積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換。同時(shí)提供系統(tǒng)模塊單元比，這比混合模塊單元更加完善性能更好而且更便宜。而且能通過輸入積分電路包括直流和交流部分直接計(jì)算各種復(fù)雜波形19。在圖5中，電位計(jì)和濾波電路，被用在積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器改變電流和電壓值。轉(zhuǎn)換后的電流和電壓通過積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器移交給PLC的模擬模塊。在系統(tǒng)中，為了測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在電機(jī)軸上連接增量式編碼器，其編碼靈敏度為每轉(zhuǎn)360個(gè)脈沖20，如圖6。在編碼器的末端，利用轉(zhuǎn)換電路將該編碼器輸出經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制(PWM)被轉(zhuǎn)換為直流電壓值，如圖7。在線圈中使用LM-35傳感器檢測電機(jī)的溫度。LM-35傳感器是一種線性的傳感器元件，測量敏感系數(shù)為10mv/1C 21。通過測量獲得的溫度信號(hào)經(jīng)過放大整流之后被輸入到PLC。電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)最大允許環(huán)境溫度為40 C，如果超過這個(gè)值，PLC將控制電機(jī)停止運(yùn)行。 圖4 系統(tǒng)總體全圖 圖5 視圖的測量卡和積分電路真有效值 圖6 連接到電機(jī)軸上的增量式編碼器 圖7 . 將電流轉(zhuǎn)換為電壓的PWM電路C 軟件設(shè)計(jì)PLC通過Microwin平臺(tái)下進(jìn)行軟件開發(fā)設(shè)計(jì)，方便電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)。PLC系統(tǒng)提供了基于主機(jī)終端的軟件工具軟件開發(fā)環(huán)境，在此環(huán)境能進(jìn)行軟件開發(fā)，驗(yàn)證，測試和系統(tǒng)分析。首先，由序人員用高級(jí)語言編寫程序。然后，通過軟件轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制指令代碼，最后將程序存儲(chǔ)在RAM中或可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)中。通過CPU進(jìn)行連續(xù)解碼并執(zhí)行指令。CPU的功能是運(yùn)行存儲(chǔ)器中的程序，并根據(jù)程序控制是控制操作I/O口的讀寫，其中連接在PLC上的每個(gè)輸入輸出I/O口都有唯一的地址用于識(shí)別。其中保護(hù)系統(tǒng)的程序流程圖如圖8。通過程序控制PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出并能將這異步電機(jī)的三相電壓(V1、V2，V3)，三相交流電（I1，I3，(12)，電機(jī)轉(zhuǎn)度(nr)和溫度(TC)的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。顯示情況如圖3中所示。 開始+ 讀取輸入和儲(chǔ)存數(shù) 顯示V1,V2,V3,I1,I2,I3,N5,T6在電腦上是V1,V2,V3,I1,I2,I3,Nr=0否執(zhí)行梯形程序否程序是否在最大至最小區(qū)間停止電機(jī)，給屏幕報(bào)警信息是 更新輸出否是否電機(jī)停止 停止是圖8程序流程圖如圖圖表1給出了電機(jī)變量及參數(shù)。PLC軟件總長度大約是500語句。PLC執(zhí)行每條布爾指令需要0.37s。因此，每次編譯軟件需要花費(fèi)185s。通過傳感器能在1s中內(nèi)對電機(jī)進(jìn)行5000次故障檢測。根據(jù)控制程序，讀取這寫數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算。表1電機(jī)變量及參數(shù)圖變量符號(hào)輸入單元電壓方面1V1模擬模塊1輸入A伏電壓方面2V2模擬模塊1輸入B伏電壓方面3V3模擬模塊1輸入C伏電流方面1I1模擬模塊1輸入D安培電流方面2I2模擬模塊2輸入A安培電流方面3I3模擬模塊2輸入B安培速度Nr模擬模塊2輸入C轉(zhuǎn)繞組溫度Tc模擬模塊2輸入D度電機(jī)瞬態(tài)時(shí)間（連續(xù)不斷的被程序控制的時(shí)間）設(shè)置為100ms。如果瞬態(tài)時(shí)間超過設(shè)置時(shí)間，該程序去控制程序，讓發(fā)送控制電機(jī)電流信號(hào)，控制電機(jī)停止運(yùn)行。最后程序運(yùn)行結(jié)果將現(xiàn)實(shí)在屏幕上。當(dāng)程序連續(xù)運(yùn)行時(shí)，每200ms更新一次運(yùn)行結(jié)果。軟件中瞬態(tài)時(shí)間和更新時(shí)間可以根據(jù)電機(jī)的負(fù)載和電流情況進(jìn)行更改。在無需人的干預(yù)下通過軟件直接將相電壓、相電流、轉(zhuǎn)子速度和電機(jī)溫度顯示在屏幕上。程序?qū)⒃谝?guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行，在允許的范圍內(nèi)，不斷采集數(shù)據(jù)。如果沒有讀到新有效值，該程序?qū)⒀h(huán)讀取信號(hào)并計(jì)算，直到讀到新的電壓，電流，速度、溫度(V1、V2、V3，I3、 I1、I2、I3，Tc)。這時(shí)程序?qū)Σ杉降娜嚯妷?，三相電流、電機(jī)轉(zhuǎn)速以及溫度與他們的正常值進(jìn)行比較，如果系統(tǒng)發(fā)生出現(xiàn)任何故障，將通過PLC發(fā)送信號(hào)控制電機(jī)停止運(yùn)行，并將故障信息記錄顯示在屏幕上。當(dāng)一個(gè)未定義系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電機(jī)停止而沒有任何顯示。如果出現(xiàn)這種情況，數(shù)據(jù)人員仍能描述和創(chuàng)建造成錯(cuò)誤數(shù)據(jù)文檔，并通過數(shù)據(jù)文件能重現(xiàn)歷史故障。如果電機(jī)仍然處于故障中，系統(tǒng)將空電機(jī)不能被重啟，直到故障排除。4 通過實(shí)驗(yàn)對電機(jī)進(jìn)行故障檢測和保護(hù)計(jì)算機(jī)借口程序被寫在Winlog軟件的SCADA程序包中。根據(jù)“Modbus”協(xié)議獲取PLC與電腦的端口通信協(xié)議。協(xié)議如下：通道：配置:Modbus RTU端口:COM1波特率:19200停止位:1數(shù)據(jù)位:8溢出時(shí)間(ms):1000查詢暫停(ms):20如圖9，給出了電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)開發(fā)軟件的目錄。通過實(shí)驗(yàn)開發(fā)研制電機(jī)故障檢查和保護(hù)系統(tǒng)，其程序的菜單有6個(gè)按鈕包括start、stop、alarm and reset、groups、ime axis和aspect。1) Start是用來啟動(dòng)電機(jī)。2) Stop時(shí)用來停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。3) Alarm and reset是用于當(dāng)電機(jī)處于任何故障時(shí)停止電機(jī)運(yùn)行。即使電機(jī)轉(zhuǎn)為正常狀態(tài)，電機(jī)也不會(huì)自己自動(dòng)啟動(dòng)。要想啟動(dòng)電機(jī)，首先要保證重啟按鈕亮著，其次必須人為的點(diǎn)擊重啟按鈕。groups是用來人為建立特定需要的圖解圖組。例如，如果用戶想看三相情況的圖形，就能依靠groups按鈕功能將所需要的圖解組合顯示在電腦屏幕上。4)Time axis是用于調(diào)節(jié)時(shí)間分割。因此，時(shí)間軸可在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)間，如圖10。5)Aspect是用于設(shè)置線條的厚度。圖9 軟件開始板面截圖電壓和電流的繪制圖表被插入在目錄中。此外，軟件平面還給出了8個(gè)不同的三相電流和電機(jī)電壓狀態(tài)按鈕。也顯示了電機(jī)變量包括三相電壓、三相電流、電機(jī)溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速。圖10 顯示時(shí)間范圍。 電機(jī)在啟動(dòng)前，要通過鍵盤手動(dòng)輸入電機(jī)運(yùn)行時(shí)三相電壓、三相電流、電機(jī)溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速允許的最大最小值，只有當(dāng)這些值被輸入后電機(jī)才能被啟動(dòng)。當(dāng)點(diǎn)擊圖標(biāo)motor，屏幕上顯示相應(yīng)的設(shè)置菜單如圖11。電機(jī)選用的電壓電流波形可通過示波器顯示。通過該軟件實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)將在電腦運(yùn)算分析用于電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)。此外，計(jì)算機(jī)屏幕每隔200ms新刷一次。圖11 程序運(yùn)行頁面截圖。電機(jī)保護(hù)設(shè)置是基于規(guī)定的控制理論，用于電機(jī)故障檢測和電機(jī)保護(hù)。本設(shè)計(jì)通過實(shí)驗(yàn)的方式開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在系統(tǒng)中的溫度傳感器僅用于檢測定子電流故障，忽視了轉(zhuǎn)子的溫度。在圖表II中顯示可能檢測出來的錯(cuò)誤。圖表中， 、和符號(hào)分別代表了I1， I2， I3， V1， V2， V3， nr 和TC在進(jìn)行數(shù)值比較時(shí)小于、大于、大于或等于和小于或等于。星號(hào)(*)表示沒有數(shù)值。N表示該值為標(biāo)準(zhǔn)正常值。該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄出現(xiàn)的任何故障，并將發(fā)生故障的日期和時(shí)間顯示在屏幕上。當(dāng)警報(bào)解除后，通過按復(fù)位按鈕重新啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。如果仍然處于警報(bào)當(dāng)中，按了復(fù)位按鈕系統(tǒng)也不會(huì)被啟動(dòng)。表2電機(jī)故障各項(xiàng)分析表故障類型I1I2I3V1V2V3NrTc電機(jī)停止或三階段是不存在的*1相繞組不導(dǎo)電0NNNNNN*2相繞組不導(dǎo)電N0NNNNN*3相繞組不導(dǎo)電NN0NNNN*全部繞組不導(dǎo)電000NNNN*1階段是從電源切斷0NNNNN*2階段是從電源切斷N0NNNN*3階段是從電源切斷NN0NNN*有可能是在1相短路NN*有可能是在2相短路NN*有可能是在3相短路NN*電壓超過1期的上限NNNNNN*電壓超過2期的上限NNNNNN*電壓超過3期的上限NNNNNN*電壓是在階段1和2的上限NNNNN*電壓是在階段1和3的上限NNNNNN*電壓是在階段2和3的上限NNNNN*電壓是在階段1，2和3的上限NNNN*電壓低于1期的下限NNNNNN*電壓低于2期的下限NNNNNN*電壓低于3期的下限NNNNNN*電壓低于1和2期的下限NNNNN*電壓低于1和3期的下限NNNNN*電壓低于2和3期的下限NNNNN*電壓低于1，2和3期的下限NNNN*有可能是一個(gè)與電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)問題NNNNNNN三個(gè)階段是切斷電機(jī)不起動(dòng)0000*1階段的線圈切斷或三與接線盒的問題0NNN*2階段的線圈切斷或三與接線盒的問題0NNN*3階段的線圈切斷或三與接線盒的問題0NNN*在上表2中，記錄顯示了30種電機(jī)故障時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。每次檢查都將電機(jī)的三相電壓、三相電流、三相電壓，電機(jī)溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速與正常值進(jìn)行了比較。如果出現(xiàn)任何故障，計(jì)算機(jī)將發(fā)出控制信號(hào)控制電機(jī)停止運(yùn)行。如果出現(xiàn)沒被記錄的故障，電機(jī)仍然會(huì)得到保護(hù)。并且這些故障能被操作人員找到描述出來。 5 結(jié)論在這項(xiàng)研究中，新的異步電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)在Gazi大學(xué)機(jī)械電子科學(xué)和能量控制組實(shí)驗(yàn)室（GEMEC）設(shè)計(jì)完成，并在Gazi大學(xué)成功研制出實(shí)物。如圖5，顯示了一個(gè)1.5kw異步電機(jī)與保護(hù)系統(tǒng)的檢測部件連線圖。實(shí)驗(yàn)證明，基于PLC控制的異步電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，能對電機(jī)出現(xiàn)的各種故障起到保護(hù)作用，如斷相、過/欠流、過/欠壓、三相電壓不平衡、過載、三相電流不平衡、接地錯(cuò)誤和重復(fù)啟動(dòng)。能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測電機(jī)故障，如果出現(xiàn)記錄故障，電機(jī)將會(huì)停止運(yùn)行，并將故障信息報(bào)告顯示在屏幕上。就算發(fā)生沒有被記錄的故障，電機(jī)仍然會(huì)被停止運(yùn)行，之后操作人員可以通過記錄信息找到故障原因。通過測試發(fā)現(xiàn)，能成功的檢查出這些沒有被記錄故障，并恢復(fù)它們，使電機(jī)正常運(yùn)行。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)成功用異步電機(jī)參數(shù)基于PLC設(shè)計(jì)了可靠的電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。PLC程序的總長度大約500語句，執(zhí)行每條布爾指令需要0.37s。因此，每次編譯軟件需要花費(fèi)185s，通過傳感器能在1s中內(nèi)對電機(jī)進(jìn)行5000次故障檢測。實(shí)驗(yàn)表明設(shè)計(jì)研究的電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)能成功的對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，并且由于該設(shè)計(jì)采用的是電子設(shè)備，優(yōu)越于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備，比其更快更效率。 此外，它不需要任何的轉(zhuǎn)換器件，相對于基計(jì)算機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)花費(fèi)更少更廉價(jià)。而且，它提供了可視環(huán)境，系統(tǒng)的使用相對于基于PIC的系統(tǒng)更易操作。最后，該系統(tǒng)包含了電機(jī)各種參數(shù)設(shè)置，使得參數(shù)設(shè)定更加靈活。系統(tǒng)中提供的可視化界面比其它基于PLC的保護(hù)系統(tǒng)更容易學(xué)習(xí)。而且在硬件和軟件不需要做多大變化的情況下，就能將該設(shè)備用于直流電機(jī)的保護(hù)。唯一的難點(diǎn)就是對編碼器測量信號(hào)的實(shí)驗(yàn)研究分析。12利用傳感器對異步電機(jī)進(jìn)行故障監(jiān)測和保護(hù)摘要保護(hù)交流電機(jī)在使用過程中由于過電壓、過電流、超負(fù)荷、過熱、欠電壓對電機(jī)的損壞，對于防止工業(yè)事故非常重要。在過去的保護(hù)方式中使用接觸器，電壓、電流繼電器等部件對異步電機(jī)能進(jìn)行保護(hù)。雖然這種方式能起到一定的保護(hù)作用，然而這種機(jī)械式保護(hù)方式已經(jīng)成為傳統(tǒng)無法適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需求。在現(xiàn)代技術(shù)中，出現(xiàn)了通過使用計(jì)算機(jī)和可編程集成電路（PLC）為基礎(chǔ)的保護(hù)電路，這種電路能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械部分對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。然而，以PIC為基礎(chǔ)的計(jì)算機(jī)保護(hù)方式，PIC本身無法響應(yīng)模擬量參數(shù)，需要通過數(shù)?？ǎˋDC）進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。在本設(shè)計(jì)研究中，采用了一種新的方法，通過使用可編程邏輯控制器（PLC）對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)。在該方法中，所有接觸器、定時(shí)器、繼電器和轉(zhuǎn)換卡都被邏輯基礎(chǔ)電路取代掉。而且，在該系統(tǒng)下，對電機(jī)的電壓、電流、轉(zhuǎn)速、溫度等關(guān)鍵性參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與預(yù)警，并能通過屏幕顯示出來。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于PLC的保護(hù)方式相對于基于PIC的計(jì)算機(jī)傳統(tǒng)保護(hù)方式而言，不僅開發(fā)費(fèi)用少、精度高、更安全而且由于加有顯示器，使得監(jiān)測可視化等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵字：自動(dòng)化設(shè)計(jì)， 故障監(jiān)測， 異步電動(dòng)機(jī)保護(hù)， 可編程控制1 引言現(xiàn)今交流異步電機(jī)做為執(zhí)行機(jī)構(gòu)廣泛用于許多工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中。在正常使用情況下，電機(jī)的運(yùn)行安全可靠的。但是當(dāng)遇到不可靠因素的影響時(shí)會(huì)造成電機(jī)損壞，同時(shí)造成工業(yè)生產(chǎn)損失。本文研究的異步電機(jī)故障檢測技術(shù)是一種快速的電機(jī)故障檢測技術(shù)。它不僅能保護(hù)電機(jī)本身同時(shí)還能有效避免在工業(yè)生產(chǎn)過程中電機(jī)的損壞造成的意外事故?？偟膩碚f監(jiān)測技術(shù)按類分可以分為傳統(tǒng)技術(shù)和數(shù)字技術(shù)。傳統(tǒng)的三相異步電機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)，由機(jī)械式和電起式結(jié)構(gòu)組成。在以前的傳統(tǒng)保護(hù)方式中純在很多的缺陷，由于是機(jī)械形式所以無法檢測電路上的故障，如定子線圈的絕緣層順壞。而且，由于機(jī)械設(shè)備需要人為控制，這不僅影響生產(chǎn)效率，而且純在著操作安全隱患。到目前為止，有很多研究人員對異步電機(jī)的監(jiān)控方式進(jìn)行了研究，并在其研究成果中對其電機(jī)的保護(hù)方式進(jìn)行了說明 。環(huán)顧該領(lǐng)域技術(shù)，目前最為先進(jìn)，最為前沿的保護(hù)方式是通過使用計(jì)算機(jī)微處理器技術(shù)，對異步電機(jī)定子故障進(jìn)行檢測和保護(hù)的數(shù)字式保護(hù)方式。通過對電機(jī)的損壞原因進(jìn)行詳細(xì)，電機(jī)損壞的原因主要包括：包括滾珠軸承的失敗，速度的連鎖效應(yīng)，氣隙偏心，轉(zhuǎn)子偏心，轉(zhuǎn)子軸轉(zhuǎn)速波動(dòng)、軸承損壞、不平衡的電壓故障，線圈匝間損壞，定子繞組溫度異常，基于微控制器的數(shù)字保護(hù)器損壞。研究發(fā)現(xiàn)影響電機(jī)的參數(shù)較多，如果對電機(jī)的一兩個(gè)變量進(jìn)行檢測控制，無法準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)。因此，要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的保護(hù)控制，需要對多個(gè)量同時(shí)檢測控制，這使得在學(xué)習(xí)用計(jì)算機(jī)對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)方式研究帶來了研究困難。通過測量獲取電機(jī)的電壓、電流、溫度和速度的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳入計(jì)算機(jī)，最后由計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)分析后進(jìn)行電機(jī)的保護(hù)。這種方式，雖然將所有的電機(jī)參數(shù)都考慮進(jìn)去了，但是由于數(shù)據(jù)采集后需要進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換（ADC），這不僅僅使得檢測控制設(shè)備變得龐大，同時(shí)也增加了研制成本。如果通過使用可編程集成電路（PIC）為基礎(chǔ)的保護(hù)系統(tǒng)。雖然在單片機(jī)的幫助下可以通過各種方式對異步電機(jī)的相電流，相電壓，電機(jī)轉(zhuǎn)速和電機(jī)線圈溫度異常引起的故障進(jìn)行保護(hù)，但是卻無法將這一系列過程通過顯示器顯示出來。當(dāng)今，可編程邏輯控制器（PLC）廣泛使用在工業(yè)自動(dòng)化的保護(hù)系統(tǒng)中。在PLC系統(tǒng)中配置有適合直接使用在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的專用的I/O口。通過專用的I/O口，可以將輸入組件，如壓力、水平、溫度傳感器直接連接到系統(tǒng)中。同時(shí)控制線路的驅(qū)動(dòng)組件如接觸器和電磁閥也能直接連接到PLC的輸出端。因此許多工廠通過使用PLC技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，不僅減少了生產(chǎn)成本同時(shí)也提高了產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)品的合格率。有幾篇論文發(fā)表了關(guān)于用PLC對異步電動(dòng)機(jī)進(jìn)行控制。其中講到關(guān)于三相異步電機(jī)功率因素控制方法，通過采用可編程控制器（PLC）在可控制范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)壓調(diào)頻可以實(shí)現(xiàn)提高電機(jī)的功率因素。而且通過使用以可編程控制器（PLC）為基礎(chǔ)的監(jiān)測系統(tǒng)，能通過變頻控制實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)電機(jī)高精度很定轉(zhuǎn)速控制。不僅如此，使用PLC在對速度進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)中，通過對速度閉環(huán)控制，能很好的實(shí)現(xiàn)橫轉(zhuǎn)速變負(fù)載和恒負(fù)載變轉(zhuǎn)速控制。下面介紹通過使用基于PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對異步電機(jī)的檢測和保護(hù)方法。在此方法中通過使用PLC成功解決了異步電機(jī)在操作過程中由異常相電流，相電壓，轉(zhuǎn)速和電機(jī)繞組溫度造成故障。在該系統(tǒng)的研究中，如果僅僅使用可編程控制器（PLC）制作保護(hù)系統(tǒng)，其花費(fèi)的成本會(huì)變得很大。但是如果合理選取PLC可以在不額外加入其它的微處理器的情況下，實(shí)現(xiàn)電機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)控制。本文對這PLC進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。其中第二部分介紹了PLC。第三部分詳細(xì)介紹了系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)的硬件，軟件和實(shí)測結(jié)果。第四部分講述了電機(jī)故障檢測與保護(hù)的實(shí)驗(yàn)研究。第五部分對該研究進(jìn)行了總結(jié)。2 可編程邏輯控制器可編程控制器（PLC）作為一種小型的計(jì)算機(jī)，能實(shí)現(xiàn)對實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行自動(dòng)化控制，如控制在工廠組裝生產(chǎn)線上的機(jī)械進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)。同時(shí)也能通過編程方式實(shí)現(xiàn)對工程設(shè)備進(jìn)行可靠的檢測控制。這是因?yàn)?，PLC上配置有許多的I/O口，供信號(hào)端口接入，并能夠加載在PLC中存儲(chǔ)器中的程序，實(shí)現(xiàn)通過程序控制各個(gè)部件的輸入輸出。PLC的基本構(gòu)造說明如圖1所示。在該保護(hù)設(shè)計(jì)研究中，PLC能夠通過模擬量測量異步電機(jī)的電流、電壓、溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速。并通過程序不間斷的監(jiān)視這些輸入信號(hào)，控制電機(jī)輸出。西門子s7-200系列224的CPU可編程控制器具有14位數(shù)字輸入/10位數(shù)字輸出地址。內(nèi)置4096字節(jié)的程序存儲(chǔ)器。使用STEP 7Micro/Win 32軟件編程平臺(tái)。程序清單編輯器(STL)和梯形圖(LAD)輔助設(shè)計(jì)。與電腦下載程序，需要控制調(diào)節(jié)與電腦的波特率。其連線設(shè)定匹配的波特率參照使用手冊。開關(guān)傳感器輸入 單元硬件輸出繼電器繼電器電磁閥程序設(shè)計(jì)器接口 （P C）圖1 可編程序控制器(PLC)的基本結(jié)構(gòu)圖2模擬和數(shù)字可編程序控制器(PLC)模塊模擬模塊通常工作在8位或者12的操作系統(tǒng)下，連接有一個(gè)或者一個(gè)以上的模擬傳感器，主要功能是分析處理模擬信號(hào)。例如，電磁(EM)235模塊12-bit系統(tǒng)在輸入端能連接四個(gè)模擬傳感器，其端口分別表示為A、B、C、D。每個(gè)通道首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)。由于PLC智能判斷邏輯信號(hào)無法直接讀取識(shí)別模擬信號(hào)。所以模擬模塊需要在PLC下處理模擬信號(hào)。在這模擬模塊中，電機(jī)的相電流、相電壓、溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速能通過模擬模塊測量。如圖2，為可編程序控制器(PLC)的電路元件接線方式。3 異步電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)圖3 保護(hù)系統(tǒng)原理說明圖如圖3所示，通過一個(gè)框圖說明該保護(hù)系統(tǒng)。其中檢測裝置包含電流、電壓、轉(zhuǎn)子速度和繞組溫度測量裝置。其保護(hù)系統(tǒng)可以分為：硬件部分，儀表裝置，軟件部分三大類。這些部件將在下面介紹。A：硬件 用于保護(hù)系統(tǒng)研究硬件組成：三相異步電機(jī)，功率為1.5kw，轉(zhuǎn)速為2800r /min；三相電壓變壓器，變壓范圍220/5v；三相變流器，電流比1000:1；溫度傳感器，敏感系數(shù)1/10 mV；編碼器，每轉(zhuǎn)360個(gè)脈沖；積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器；西門子S7 CPU 224、200系列PLC。B：儀表如圖5所示，在保護(hù)系統(tǒng)中電源部分包含電動(dòng)機(jī)電流、電壓采集卡，變流器和變壓器。運(yùn)算電路包括運(yùn)算放大器，增益電位器和一個(gè)用來改變電流值過濾器電路。在該系統(tǒng)中，采集卡的輸出端用于接入積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器，其結(jié)構(gòu)如圖5。在積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器中使用的是AD536A集成電路。AD536A集成電路是一個(gè)完整的單片集成電路，能正確執(zhí)行積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換。同時(shí)提供系統(tǒng)模塊單元比，這比混合模塊單元更加完善性能更好而且更便宜。而且能通過輸入積分電路包括直流和交流部分直接計(jì)算各種復(fù)雜波形19。在圖5中，電位計(jì)和濾波電路，被用在積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器改變電流和電壓值。轉(zhuǎn)換后的電流和電壓通過積分電路真有效值至直流轉(zhuǎn)換器移交給PLC的模擬模塊。在系統(tǒng)中，為了測量電機(jī)的轉(zhuǎn)速，在電機(jī)軸上連接增量式編碼器，其編碼靈敏度為每轉(zhuǎn)360個(gè)脈沖20，如圖6。在編碼器的末端，利用轉(zhuǎn)換電路將該編碼器輸出經(jīng)過脈沖寬度調(diào)制(PWM)被轉(zhuǎn)換為直流電壓值，如圖7。在線圈中使用LM-35傳感器檢測電機(jī)的溫度。LM-35傳感器是一種線性的傳感器元件，測量敏感系數(shù)為10mv/1C 21。通過測量獲得的溫度信號(hào)經(jīng)過放大整流之后被輸入到PLC。電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)最大允許環(huán)境溫度為40 C，如果超過這個(gè)值，PLC將控制電機(jī)停止運(yùn)行。 圖4 系統(tǒng)總體全圖 圖5 視圖的測量卡和積分電路真有效值 圖6 連接到電機(jī)軸上的增量式編碼器 圖7 . 將電流轉(zhuǎn)換為電壓的PWM電路C 軟件設(shè)計(jì)PLC通過Microwin平臺(tái)下進(jìn)行軟件開發(fā)設(shè)計(jì)，方便電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)的開發(fā)。PLC系統(tǒng)提供了基于主機(jī)終端的軟件工具軟件開發(fā)環(huán)境，在此環(huán)境能進(jìn)行軟件開發(fā)，驗(yàn)證，測試和系統(tǒng)分析。首先，由序人員用高級(jí)語言編寫程序。然后，通過軟件轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制指令代碼，最后將程序存儲(chǔ)在RAM中或可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)中。通過CPU進(jìn)行連續(xù)解碼并執(zhí)行指令。CPU的功能是運(yùn)行存儲(chǔ)器中的程序，并根據(jù)程序控制是控制操作I/O口的讀寫，其中連接在PLC上的每個(gè)輸入輸出I/O口都有唯一的地址用于識(shí)別。其中保護(hù)系統(tǒng)的程序流程圖如圖8。通過程序控制PLC進(jìn)行數(shù)據(jù)輸出并能將這異步電機(jī)的三相電壓(V1、V2，V3)，三相交流電（I1，I3，(12)，電機(jī)轉(zhuǎn)度(nr)和溫度(TC)的數(shù)據(jù)顯示在屏幕上。顯示情況如圖3中所示。 開始+ 讀取輸入和儲(chǔ)存數(shù) 顯示V1,V2,V3,I1,I2,I3,N5,T6在電腦上是V1,V2,V3,I1,I2,I3,Nr=0否執(zhí)行梯形程序否程序是否在最大至最小區(qū)間停止電機(jī)，給屏幕報(bào)警信息是 更新輸出否是否電機(jī)停止 停止是圖8程序流程圖如圖圖表1給出了電機(jī)變量及參數(shù)。PLC軟件總長度大約是500語句。PLC執(zhí)行每條布爾指令需要0.37s。因此，每次編譯軟件需要花費(fèi)185s。通過傳感器能在1s中內(nèi)對電機(jī)進(jìn)行5000次故障檢測。根據(jù)控制程序，讀取這寫數(shù)據(jù)并進(jìn)行計(jì)算。表1電機(jī)變量及參數(shù)圖變量符號(hào)輸入單元電壓方面1V1模擬模塊1輸入A伏電壓方面2V2模擬模塊1輸入B伏電壓方面3V3模擬模塊1輸入C伏電流方面1I1模擬模塊1輸入D安培電流方面2I2模擬模塊2輸入A安培電流方面3I3模擬模塊2輸入B安培速度Nr模擬模塊2輸入C轉(zhuǎn)繞組溫度Tc模擬模塊2輸入D度電機(jī)瞬態(tài)時(shí)間（連續(xù)不斷的被程序控制的時(shí)間）設(shè)置為100ms。如果瞬態(tài)時(shí)間超過設(shè)置時(shí)間，該程序去控制程序，讓發(fā)送控制電機(jī)電流信號(hào)，控制電機(jī)停止運(yùn)行。最后程序運(yùn)行結(jié)果將現(xiàn)實(shí)在屏幕上。當(dāng)程序連續(xù)運(yùn)行時(shí)，每200ms更新一次運(yùn)行結(jié)果。軟件中瞬態(tài)時(shí)間和更新時(shí)間可以根據(jù)電機(jī)的負(fù)載和電流情況進(jìn)行更改。在無需人的干預(yù)下通過軟件直接將相電壓、相電流、轉(zhuǎn)子速度和電機(jī)溫度顯示在屏幕上。程序?qū)⒃谝?guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)行，在允許的范圍內(nèi)，不斷采集數(shù)據(jù)。如果沒有讀到新有效值，該程序?qū)⒀h(huán)讀取信號(hào)并計(jì)算，直到讀到新的電壓，電流，速度、溫度(V1、V2、V3，I3、 I1、I2、I3，Tc)。這時(shí)程序?qū)Σ杉降娜嚯妷海嚯娏?、電機(jī)轉(zhuǎn)速以及溫度與他們的正常值進(jìn)行比較，如果系統(tǒng)發(fā)生出現(xiàn)任何故障，將通過PLC發(fā)送信號(hào)控制電機(jī)停止運(yùn)行，并將故障信息記錄顯示在屏幕上。當(dāng)一個(gè)未定義系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，電機(jī)停止而沒有任何顯示。如果出現(xiàn)這種情況，數(shù)據(jù)人員仍能描述和創(chuàng)建造成錯(cuò)誤數(shù)據(jù)文檔，并通過數(shù)據(jù)文件能重現(xiàn)歷史故障。如果電機(jī)仍然處于故障中，系統(tǒng)將空電機(jī)不能被重啟，直到故障排除。4 通過實(shí)驗(yàn)對電機(jī)進(jìn)行故障檢測和保護(hù)計(jì)算機(jī)借口程序被寫在Winlog軟件的SCADA程序包中。根據(jù)“Modbus”協(xié)議獲取PLC與電腦的端口通信協(xié)議。協(xié)議如下：通道：配置:Modbus RTU端口:COM1波特率:19200停止位:1數(shù)據(jù)位:8溢出時(shí)間(ms):1000查詢暫停(ms):20如圖9，給出了電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)開發(fā)軟件的目錄。通過實(shí)驗(yàn)開發(fā)研制電機(jī)故障檢查和保護(hù)系統(tǒng)，其程序的菜單有6個(gè)按鈕包括start、stop、alarm and reset、groups、ime axis和aspect。1) Start是用來啟動(dòng)電機(jī)。2) Stop時(shí)用來停止電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)。3) Alarm and reset是用于當(dāng)電機(jī)處于任何故障時(shí)停止電機(jī)運(yùn)行。即使電機(jī)轉(zhuǎn)為正常狀態(tài)，電機(jī)也不會(huì)自己自動(dòng)啟動(dòng)。要想啟動(dòng)電機(jī)，首先要保證重啟按鈕亮著，其次必須人為的點(diǎn)擊重啟按鈕。groups是用來人為建立特定需要的圖解圖組。例如，如果用戶想看三相情況的圖形，就能依靠groups按鈕功能將所需要的圖解組合顯示在電腦屏幕上。4)Time axis是用于調(diào)節(jié)時(shí)間分割。因此，時(shí)間軸可在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)調(diào)節(jié)時(shí)間，如圖10。5)Aspect是用于設(shè)置線條的厚度。圖9 軟件開始板面截圖電壓和電流的繪制圖表被插入在目錄中。此外，軟件平面還給出了8個(gè)不同的三相電流和電機(jī)電壓狀態(tài)按鈕。也顯示了電機(jī)變量包括三相電壓、三相電流、電機(jī)溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速。圖10 顯示時(shí)間范圍。 電機(jī)在啟動(dòng)前，要通過鍵盤手動(dòng)輸入電機(jī)運(yùn)行時(shí)三相電壓、三相電流、電機(jī)溫度、電機(jī)轉(zhuǎn)速允許的最大最小值，只有當(dāng)這些值被輸入后電機(jī)才能被啟動(dòng)。當(dāng)點(diǎn)擊圖標(biāo)motor，屏幕上顯示相應(yīng)的設(shè)置菜單如圖11。電機(jī)選用的電壓電流波形可通過示波器顯示。通過該軟件實(shí)驗(yàn)獲取的數(shù)據(jù)將在電腦運(yùn)算分析用于電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)。此外，計(jì)算機(jī)屏幕每隔200ms新刷一次。圖11 程序運(yùn)行頁面截圖。電機(jī)保護(hù)設(shè)置是基于規(guī)定的控制理論，用于電機(jī)故障檢測和電機(jī)保護(hù)。本設(shè)計(jì)通過實(shí)驗(yàn)的方式開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。在系統(tǒng)中的溫度傳感器僅用于檢測定子電流故障，忽視了轉(zhuǎn)子的溫度。在圖表II中顯示可能檢測出來的錯(cuò)誤。表2電機(jī)故障各項(xiàng)分析表故障類型I1I2I3V1V2V3NrTc電機(jī)停止或三階段是不存在的*1相繞組不導(dǎo)電0NNNNNN*2相繞組不導(dǎo)電N0NNNNN*3相繞組不導(dǎo)電NN0NNNN*全部繞組不導(dǎo)電000NNNN*1階段是從電源切斷0NNNNN*2階段是從電源切斷N0NNNN*3階段是從電源切斷NN0NNN*有可能是在1相短路NN*有可能是在2相短路NN*有可能是在3相短路NN*電壓超過1期的上限NNNNNN*電壓超過2期的上限NNNNNN*電壓超過3期的上限NNNNNN*電壓是在階段1和2的上限NNNNN*電壓是在階段1和3的上限NNNNNN*電壓是在階段2和3的上限NNNNN*電壓是在階段1，2和3的上限NNNN*電壓低于1期的下限NNNNNN*電壓低于2期的下限NNNNNN*電壓低于3期的下限NNNNNN*電壓低于1和2期的下限NNNNN*電壓低于1和3期的下限NNNNN*電壓低于2和3期的下限NNNNN*電壓低于1，2和3期的下限NNNN*有可能是一個(gè)與電動(dòng)機(jī)的通風(fēng)問題NNNNNNN三個(gè)階段是切斷電機(jī)不起動(dòng)0000*1階段的線圈切斷或三與接線盒的問題0NNN*2階段的線圈切斷或三與接線盒的問題0NNN*3階段的線圈切斷或三與接線盒的問題0NNN*圖表中， 、和符號(hào)分別代表了I1， I2， I3， V1， V2， V3， nr 和TC在進(jìn)行數(shù)值比較時(shí)小于、大于、大于或等于和小于或等于。星號(hào)(*)表示沒有數(shù)值。N表示該值為標(biāo)準(zhǔn)正常值。該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄出現(xiàn)的任何故障，并將發(fā)生故障的日期和時(shí)間顯示在屏幕上。當(dāng)警報(bào)解除后，通過按復(fù)位按鈕重新啟動(dòng)保護(hù)系統(tǒng)。如果仍然處于警報(bào)當(dāng)中，按了復(fù)位按鈕系統(tǒng)也不會(huì)被啟動(dòng)。在上表2中，記錄顯示了30種電機(jī)故障時(shí)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)。每次檢查都將電機(jī)的三相電壓、三相電流、三相電壓，電機(jī)溫度和電機(jī)轉(zhuǎn)速與正常值進(jìn)行了比較。如果出現(xiàn)任何故障，計(jì)算機(jī)將發(fā)出控制信號(hào)控制電機(jī)停止運(yùn)行。如果出現(xiàn)沒被記錄的故障，電機(jī)仍然會(huì)得到保護(hù)。并且這些故障能被操作人員找到描述出來。 5 結(jié)論在這項(xiàng)研究中，新的異步電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)在Gazi大學(xué)機(jī)械電子科學(xué)和能量控制組實(shí)驗(yàn)室（GEMEC）設(shè)計(jì)完成，并在Gazi大學(xué)成功研制出實(shí)物。如圖5，顯示了一個(gè)1.5kw異步電機(jī)與保護(hù)系統(tǒng)的檢測部件連線圖。實(shí)驗(yàn)證明，基于PLC控制的異步電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，能對電機(jī)出現(xiàn)的各種故障起到保護(hù)作用，如斷相、過/欠流、過/欠壓、三相電壓不平衡、過載、三相電流不平衡、接地錯(cuò)誤和重復(fù)啟動(dòng)。能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測電機(jī)故障，如果出現(xiàn)記錄故障，電機(jī)將會(huì)停止運(yùn)行，并將故障信息報(bào)告顯示在屏幕上。就算發(fā)生沒有被記錄的故障，電機(jī)仍然會(huì)被停止運(yùn)行，之后操作人員可以通過記錄信息找到故障原因。通過測試發(fā)現(xiàn)，能成功的檢查出這些沒有被記錄故障，并恢復(fù)它們，使電機(jī)正常運(yùn)行。結(jié)果表明，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)成功用異步電機(jī)參數(shù)基于PLC設(shè)計(jì)了可靠的電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)。PLC程序的總長度大約500語句，執(zhí)行每條布爾指令需要0.37s。因此，每次編譯軟件需要花費(fèi)185s，通過傳感器能在1s中內(nèi)對電機(jī)進(jìn)行5000次故障檢測。實(shí)驗(yàn)表明設(shè)計(jì)研究的電機(jī)保護(hù)系統(tǒng)能成功的對電機(jī)進(jìn)行保護(hù)，并且由于該設(shè)計(jì)采用的是電子設(shè)備，優(yōu)越于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備，比其更快更效率。 此外，它不需要任何的轉(zhuǎn)換器件，相對于基計(jì)算機(jī)的保護(hù)系統(tǒng)花費(fèi)更少更廉價(jià)。而且，它提供了可視環(huán)境，系統(tǒng)的使用相對于基于PIC的系統(tǒng)更易操作。最后，該系統(tǒng)包含了電機(jī)各種參數(shù)設(shè)置，使得參數(shù)設(shè)定更加靈活。系統(tǒng)中提供的可視化界面比其它基于PLC的保護(hù)系統(tǒng)更容易學(xué)習(xí)。而且在硬件和軟件不需要做多大變化的情況下，就能將該設(shè)備用于直流電機(jī)的保護(hù)。唯一的難點(diǎn)就是對編碼器測量信號(hào)的實(shí)驗(yàn)研究分析。13摘 要近些年，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的飲食結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。隨著這種變化，國內(nèi)的肉雞養(yǎng)殖及加工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。目前，國內(nèi)的肉雞機(jī)械化屠宰加工業(yè)所采用的設(shè)備，一是引進(jìn)國外成套肉雞加工生產(chǎn)線；二是國內(nèi)生產(chǎn)的肉雞加工生產(chǎn)設(shè)備。國外生產(chǎn)制造的裝備，自動(dòng)化程度比較高，所需的人員比較少。但由于價(jià)格比較昂貴，國內(nèi)的一般廠家都不敢問津。國內(nèi)的生產(chǎn)加工設(shè)備雖然沒有國外的自動(dòng)化程度高，但就我國目前經(jīng)濟(jì)情況及勞動(dòng)力情況，選擇國內(nèi)設(shè)備還是比較適宜的。本次設(shè)計(jì)采用的是立式分離式脫毛機(jī)，是在整體脫毛機(jī)基礎(chǔ)上研發(fā)出的一種新型設(shè)備，提高脫毛率。在工作過程中，即傳動(dòng)線速度慢，在同樣長的脫毛機(jī)里時(shí)間相對就會(huì)長些，脫毛效果就會(huì)更好。因此要想提高加工生產(chǎn)率，只需提高傳動(dòng)線速度、增加脫毛機(jī)的數(shù)量即可達(dá)到目的。適合各類型大型屠宰線工廠。脫毛機(jī)主要由機(jī)架、吊架、工作箱、調(diào)整機(jī)構(gòu)、軸承室等組成。本次設(shè)計(jì)采用東芝電感特定電機(jī)，全自動(dòng)化流程。既能保證產(chǎn)品的脫毛率。又能減少人工操作。保證產(chǎn)品的衛(wèi)生，干凈。關(guān)鍵詞：脫毛機(jī)；屠宰線；自動(dòng)化ITitle Depilator mechanical structure designAbstractRecently, With the continuous improvement of peoples living standard, pe-oples dietary structure has changed a lot. Along with the appearance of such change, the poultry farming and processing industry has developed rapidly in China. At present, the equipments used for poultry mechanized slaughtering pr-ocessing industry in China are respectively from importing complete sets of p-oultry processing production line and from adopting domestic poultry processing production equipments. Foreign manufacturing equipments are with higher degree of automation and with less workers. However, as the price of imported equipments is relatively higher, so general factories in China seldom use it. Alt-hough the domestic poultry processing production equipments are without such higher degree of automation as foreign imported equipments, but according to the conditions of Chinas present economy and work force, choosing domestic equipments are relatively appropriate. This design USES a vertical separate h-airremoval machine, is the whole hair removal machine is developed on the basis of a new type of equipment, improve hair removal rate. In the process of work, namely the transmission speed is slow, at the same time relative to grow some long hair removal machine, waxing effect will be better. So if you want to raise the productivity of machining, need to improve the transmission speed, increase the number of hair removal machine can achieve a goal. Suitable for all kinds of large-scale slaughtering line factory. This design adopts To-shiba inductance specific motor, fully automated process. Hair removal machine consists of frame, box, hanger, work adjustment mechanism, bearing room et-c.Hair removal rate of products can be ensured. And can reduce the manual o-peration. Ensure product health, clean.Key words：Hair removal machine；Slaughter line；Automation2脫毛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目錄摘 要IAbstractII1.緒論111 脫毛機(jī)簡介112 脫毛機(jī)規(guī)格型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn)113 脫毛機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理22.雞鴨脫毛機(jī)的設(shè)計(jì)要求分類621 浸燙脫毛解決方案622 雞鴨脫毛機(jī)的技術(shù)要求623 雞鴨脫毛機(jī)材料的使用624 雞鴨脫毛機(jī)的分類726 脫毛機(jī)的設(shè)計(jì)方案93.脫毛機(jī)的電機(jī)及傳動(dòng)部分計(jì)算1031 電機(jī)概論1032 脫毛電動(dòng)機(jī)1033 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)1134 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1335 中間軸強(qiáng)度的校核計(jì)算1536 軸段1處建的選用及校核1837 軸承基本額定壽命校核194.其它相關(guān)部件的設(shè)計(jì)及說明2141 脫毛機(jī)的機(jī)架及底座的確定2142 脫毛機(jī)擋水簾之間間隙的確定2143 脫毛棒與脫毛棒之間間隙的確定2144 脫毛盤設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)速的確定2145 脫毛棒的設(shè)計(jì)2246 防水措施2247 脫毛機(jī)的外殼的確定235.安裝調(diào)整、維護(hù)及保養(yǎng)2451 脫毛機(jī)調(diào)整軌道標(biāo)高2452 脫毛盤調(diào)整旋轉(zhuǎn)方向2453 檔桿調(diào)整位置及參考尺寸2554 脫毛機(jī)工作箱調(diào)整位置及角度25 55 調(diào)整工作箱調(diào)整高度及參考位置2756 安全使用2757 故障分析2758 維護(hù)及保養(yǎng)27結(jié) 論30致 謝31參 考 文 獻(xiàn)32參考附表1：脫毛機(jī)脫毛棒更換記錄卡33參考附表2：脫毛機(jī)軸承室更換記錄卡33參考附表3：脫毛機(jī)軸承室注油點(diǎn)檢卡33參考附表4：脫毛機(jī)使用廠家自備配件參考明細(xì)表34參考附表5：脫毛機(jī)廠家使用實(shí)圖351.緒論11 脫毛機(jī)簡介近些年，隨著人們生活水平的不斷提高，人們的飲食結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。隨著這種變化，養(yǎng)禽以及禽類加工業(yè)越來越受到了更多人的青睞。因此，這幾年來國內(nèi)的肉雞養(yǎng)殖及加工業(yè)得到了迅猛發(fā)展。目前，國內(nèi)的肉雞機(jī)械化屠宰加工業(yè)所采用的設(shè)備，一是引進(jìn)國外成套肉雞加工生產(chǎn)線;二是國內(nèi)生產(chǎn)的肉雞加工生產(chǎn)設(shè)備。國外生產(chǎn)制造的裝備，自動(dòng)化程度比較高，所需的人員比較少。但由于價(jià)格比較昂貴，國內(nèi)的一般廠家都不敢問津。這樣國內(nèi)的大型肉類加工廠大多選擇比較便宜的國內(nèi)生產(chǎn)設(shè)備。國內(nèi)的生產(chǎn)加工設(shè)備雖然沒有國外的自動(dòng)化程度高，但就我國目前經(jīng)濟(jì)情況及勞動(dòng)力情況，選擇國內(nèi)設(shè)備還是比較適宜的。國內(nèi)屠宰加工廠所采用的脫毛機(jī)大體上可以分為兩類：一為臥式，一為立式。臥式脫毛機(jī)又分為攪龍式和對錕式。立式脫毛機(jī)有整體式和分離式兩種形式?？v觀脫毛機(jī)的發(fā)展，我們可以得出這樣的結(jié)論：隨著人們生活水平的提高禽類市場需求的不斷加大，肉雞生產(chǎn)設(shè)備將會(huì)朝著不斷提高生產(chǎn)率的方向發(fā)展，同時(shí)對肉雞生產(chǎn)設(shè)備的自動(dòng)化程度、設(shè)備的材質(zhì)及設(shè)備的安全可靠性，提出更高的要求。因此，從這種發(fā)展趨勢來看，高自動(dòng)化，更加安全可靠的脫毛機(jī)將會(huì)成為今后脫毛機(jī)市場發(fā)展方向的主流。本產(chǎn)品是170、120系列脫毛機(jī)適用于禽類加工生產(chǎn)過程中的脫毛工序，由于其每排脫毛盤分體成獨(dú)立的工作箱，A字型機(jī)架，內(nèi)置軌道式，所以清洗和調(diào)整的靈活性很強(qiáng)，特別適用于各品種和各規(guī)格雞、鴨的脫毛。12 脫毛機(jī)規(guī)格型號(hào)、主要技術(shù)參數(shù)及特點(diǎn) （1）型號(hào)說明170-88-3200AZ170：脫毛盤外徑，一般粗脫毛170,120用于精脫毛8：驅(qū)動(dòng)電機(jī)個(gè)數(shù)8：每個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)脫毛盤個(gè)數(shù)3200：有效脫毛長度AZ：A字型框架，Z是整箱 （2）脫毛機(jī)型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)如下表35脫毛機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表1-1脫毛機(jī)型號(hào)主要技術(shù)參數(shù)表型號(hào)動(dòng)力380V 50HZ耗水量噸/小時(shí)脫毛盤數(shù)每盤棒數(shù)外型尺寸高速錦綸帶規(guī)格電機(jī)功率電機(jī)數(shù)量長毫米寬毫米高毫米寬毫米長毫米數(shù)量條170-810-4000AF22.2kw80.81.580125760224025906050208170-88-3200AZ2.2kw80.81.564124960224025906040708170-412-2400AF2.2kw40.81.548123900224025906059604120-612-1800AF32.2kw60.81.57263610224025906047306170-412-2400AF2Y2.2kw40.81.548123900224025906059604170-410-2000AF2Y2.2kw40.81.540123500224025906050104170-612-2400AF3Y2.2kw60.81.572123900224025906059606特點(diǎn)：1）脫毛機(jī)設(shè)備全部采用不銹鋼材料，設(shè)計(jì)獨(dú)特，工藝先進(jìn)，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，操作簡單；2）脫毛機(jī)噪音較低，調(diào)整靈活便捷；3）脫毛機(jī)箱體升降，角度調(diào)節(jié)方便；4）脫毛機(jī)一機(jī)多用，便于清理。13 脫毛機(jī)基本結(jié)構(gòu)及工作原理 圖1-1 脫毛機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖脫毛機(jī)主要由機(jī)架、吊架、工作箱、調(diào)整機(jī)構(gòu)、軸承室等組成。(1)機(jī)架包括架體、拉梁、距離調(diào)整機(jī)構(gòu)、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)A字型機(jī)架是由兩個(gè)架體、兩個(gè)拉梁和兩個(gè)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)所組成，并設(shè)置有調(diào)整盤、拉桿等距離調(diào)整機(jī)構(gòu)，只要板動(dòng)板把手柄，便可拉動(dòng)吊架并帶動(dòng)工作箱，將工作箱上的脫毛盤和脫毛棒被調(diào)整到最佳距離，達(dá)到最佳的脫毛效果。(2)吊架 吊架設(shè)置有支撐輪、升降器、齒條、角度調(diào)整機(jī)構(gòu)等。它可以在機(jī)架的兩個(gè)架體軌道上來回滾動(dòng)，帶動(dòng)工作箱調(diào)整距離。(3)工作箱包括軸承室總成、電機(jī)、皮帶輪、脫毛盤、脫毛指。電機(jī)通過皮帶輪、皮帶將動(dòng)力傳輸給軸承室，再由軸承室?guī)?dòng)脫毛盤，脫毛盤上裝有脫毛指，各脫毛盤旋向相反，禽類從對應(yīng)兩箱體上的兩組脫毛指之間穿過，使脫毛棒與禽體之間相互摩擦，從而實(shí)現(xiàn)脫毛過程。(4)調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)桿、前后調(diào)節(jié)絲杠、升降器、角度調(diào)節(jié)絲杠等所組成。脫毛機(jī)在脫毛過程中，需要仔細(xì)的進(jìn)行調(diào)整（微調(diào)）和角度調(diào)整，使工作箱處于最佳的工作狀態(tài)。（1）用搬把旋轉(zhuǎn)前后調(diào)節(jié)絲杠，使工作箱靠近或遠(yuǎn)離，改變箱體距離。用搬把旋轉(zhuǎn)角度調(diào)節(jié)絲杠，使工作箱繞導(dǎo)桿支點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角度，從而改變箱體角度。（2）用搬把旋轉(zhuǎn)升降器，使箱體上下移動(dòng)，改變箱體高度。（3）升降器主要包括蝸桿、齒輪、軸承、軸、圓柱銷等部分。圖1-2調(diào)整機(jī)構(gòu)示意圖表1-2升降器主要零件表序號(hào)名稱計(jì)算機(jī)代碼1蝸桿0106031102.3.1.1-3蝸桿（右旋）0106031102.3.2.1-3蝸桿（左旋）2齒輪0106031102.3.1-2 3軸承0106031102.3.1.1-24圓柱銷0106031102.3.1.1-55軸0106031102.3.1.1-6(5)軸承室軸承室是脫毛機(jī)的主要部件，它直接帶動(dòng)脫毛盤旋轉(zhuǎn)，軸承室零件結(jié)構(gòu)如圖：圖1-3軸承室零件結(jié)構(gòu)圖表1-3軸承室零件表（粗表示粗脫毛機(jī) 精表示精脫毛機(jī) ）序號(hào)計(jì)算機(jī)代碼名稱數(shù)量1TB070102帶油杯螺栓M82012GB93墊圈 823T060102墊圈24T030311 脫毛盤170-12（粗）1T030301 脫毛盤120-6（精）5脫毛指6T030402甩水盤4槽（粗）1T030401甩水盤3槽（精）7GB13871油封3052718TB030201-2隔套19GB3452.1O型圈201.8110TB030201-3殼體111GB/T893.1擋圈 52212GB276軸承6304-2RZ213TB030201-1軸114TB030201-4間套115T050102從動(dòng)帶輪1592065（粗）1T050101從動(dòng)帶輪1302065（精）16GB/T5783螺栓 M830117GB/T1096鍵 C63012.雞鴨脫毛機(jī)的設(shè)計(jì)要求分類21 浸燙脫毛解決方案浸燙燙頭粗脫毛細(xì)脫毛肘部黃皮清理拉頭 圖2-1雞鴨浸燙脫毛流程圖22 雞鴨脫毛機(jī)的技術(shù)要求 (1）設(shè)計(jì)指標(biāo)如下：1.羽毛脫凈率/%：992.破損率/%：2（禽體皮表面揉破、斷腳、斷翅）（2）浸燙溫度在進(jìn)行脫毛前須進(jìn)行浸燙，水溫一般控制在61-65度。溫度過高，皮容易被燙熟，脫毛時(shí)易爛、脫皮。浸燙時(shí)間一般為1-2分鐘，浸燙過程中最好控制溫度恒定，不要因放入家禽后引起溫度下降而影響脫毛。宰殺的家禽在浸燙過程中進(jìn)行翻動(dòng)，保證浸透。（3）設(shè)備可靠性保證安全可靠、操作簡單、維修方便、便于操作。（4）符合食品衛(wèi)生的要求采用的材料應(yīng)無毒、無害、防銹、經(jīng)久耐用。（5）產(chǎn)品系列性產(chǎn)品應(yīng)用在大型用戶，既市場上用于宰殺銷售雞禽類公司等，一次投放在3000-20000只左右的用戶（6）結(jié)構(gòu)簡單便于維修23 雞鴨脫毛機(jī)材料的使用 脫毛機(jī)是食品機(jī)械，應(yīng)符合食品衛(wèi)生的要求，采用的材料應(yīng)無毒、無害，并能夠防腐蝕。橡膠棒材料采用白色、無毒的天然橡膠。實(shí)踐證明，脫毛機(jī)性能優(yōu)良，使用方便、可靠、安全、受到社會(huì)的普遍歡迎。24 雞鴨脫毛機(jī)的分類目前市場上的雞鴨脫毛機(jī)通?？梢苑譃橐韵聨最悾?(1)攪龍式脫毛機(jī)攪龍式脫毛機(jī)國內(nèi)50-60年代屠宰加工廠廣泛采用的設(shè)備。這種設(shè)備具有造價(jià)低廉、工作平穩(wěn)、使用操作方便等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是脫毛率不高、生產(chǎn)率低、噪音大、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、清理脫下的羽毛費(fèi)事。其脫毛方式為：由交流電機(jī)通過減速裝置驅(qū)動(dòng)上面裝有按螺旋排列的脫毛棒的圓桶;圓桶的下半部浸在裝有熱水的固定源槽里。圓槽的內(nèi)壁排列有一定數(shù)量的脫毛棒，圓槽和圓桶之間有一定的間隙。在生產(chǎn)時(shí)，經(jīng)浸燙的肉雞在圓桶的上端進(jìn)入圓槽，通過呈螺旋狀排列脫毛棒的圓桶的旋轉(zhuǎn)、推進(jìn)，帶到圓桶的另一端排出。在這期間，由于受到旋轉(zhuǎn)和固定脫毛棒的揉搓作用，雞體上的羽毛被脫凈。(2)對式脫毛機(jī)對式脫毛機(jī)是國內(nèi)60-70年代出現(xiàn)的產(chǎn)品。其脫毛方式為:由電機(jī)通過減速裝置經(jīng)過鏈條驅(qū)動(dòng)上、下兩排橫向排列的子。子上裝有一定數(shù)量的脫毛棒，上下兩工作時(shí)轉(zhuǎn)向相反。上下之間有一定的間隙，這個(gè)間隙可根據(jù)雞的大小作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。當(dāng)浸燙后的肉雞進(jìn)入兩之間時(shí)，由于上下兩之間轉(zhuǎn)速的差異，雞從一端運(yùn)送到另一端。在這段運(yùn)送過程中，雞體由于受到兩上脫毛棒的打擊和揉搓作用，羽毛即從雞體上脫落下來。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是造價(jià)比較低（材質(zhì)為黑鐵），其脫毛率較攪龍式脫毛機(jī)有很大提高，工作平穩(wěn)、破損率低，且清理雞毛也比較方便;缺點(diǎn)是工作時(shí)噪音比較大、雞大羽殘留率比較高，生產(chǎn)率低、單機(jī)體積笨重。這種機(jī)型一般適合于生產(chǎn)率為每小時(shí)800只以下的小型加工廠。(3) 立式整體脫毛機(jī)立式整體脫毛機(jī)是國內(nèi)80年代根據(jù)國外的設(shè)備圖片及資料而研制出的新型產(chǎn)品。這種類型脫毛機(jī)的脫毛方式為：在吊掛傳動(dòng)線下方兩側(cè)有兩個(gè)脫毛室，每個(gè)脫毛室有兩排脫毛盤，每排脫毛盤由一臺(tái)電機(jī)通過皮帶式齒輪直接驅(qū)動(dòng)，每個(gè)脫毛盤上裝有8-10個(gè)指狀橡膠脫毛棒。兩側(cè)的上、下兩排脫毛盤根據(jù)雞體的形狀形成四邊形脫毛空間。工作時(shí)，經(jīng)過浸燙的肉雞由傳動(dòng)線帶進(jìn)脫毛空間內(nèi)，在脫毛空間里雞體由于受到兩側(cè)高速旋轉(zhuǎn)的脫毛棒的打擊和揉搓作用，將其身上的羽毛脫凈。這種設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是脫毛率高，破壞率低，生產(chǎn)效率高，工作性能可靠，維修、保養(yǎng)方便，工作時(shí)噪音小，單機(jī)重量輕。但由于其材料多為不銹鋼，因此造價(jià)比較高。(4) 立式分離式脫毛機(jī)立式分離式脫毛機(jī)是在整體脫毛機(jī)基礎(chǔ)上研發(fā)出的一種新型設(shè)備。目前我國從國外引進(jìn)的成套設(shè)備中，脫毛機(jī)的形式基本上都屬于此類機(jī)型。這種機(jī)型的工作原理基本上與整體式脫毛機(jī)相同。工作時(shí)，脫毛空間的形狀可根據(jù)具體要求作相應(yīng)的變化。由于它比整體式脫毛機(jī)多了打雞頭羽毛的脫毛盤，因此其脫毛率更高。在工作過程中，即傳動(dòng)線速度慢，在同樣長的脫毛機(jī)里時(shí)間相對就會(huì)長些，脫毛效果就會(huì)更好。因此要想提高加工生產(chǎn)率，只需提高傳動(dòng)線速度、增加脫毛機(jī)的數(shù)量即可達(dá)到目的。所以說這種機(jī)型使用于各種類型的禽類加工廠。25 雞鴨脫毛機(jī)的驅(qū)動(dòng)分類1. 間接驅(qū)動(dòng)： (1) 通過皮帶連接電機(jī)軸和離合器輸入軸來傳遞動(dòng)力。（2）電容式單向感應(yīng)電機(jī)+離合器。（3）雙速電機(jī)+離合器。（4）三相交流變頻電機(jī)+減速離合器。2.間接驅(qū)動(dòng)（DD）（1）電機(jī)輸出軸直接和負(fù)載連接。（2）輸出軸和離合器的輸入軸連在一起，通過離合器的輸出軸和負(fù)載連接。表2-1 直接驅(qū)動(dòng)和間接驅(qū)動(dòng)的各項(xiàng)性能比洗衣機(jī)驅(qū)動(dòng)方式間接傳動(dòng)方式直接傳動(dòng)方式皮帶輪傳送比約1:1.8-齒輪比1:5-1:81:5-1:8平衡性一般良好靜音性差一般電機(jī)單相交流感應(yīng)電動(dòng)機(jī)雙速感應(yīng)電機(jī)交流變頻電機(jī)電容式異步電機(jī) 單相盤式異步電機(jī)，三相異步電機(jī)。轉(zhuǎn)矩小中效率較底一般成本低一般可靠性及可維修性0.91.0可控性0.50.8壽命短一般在此設(shè)計(jì)中考慮到雞鴨脫毛機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能要求選擇第二種驅(qū)動(dòng)方式。電機(jī)設(shè)計(jì)成4P，采用三項(xiàng)異步式電機(jī)。 26 脫毛機(jī)的設(shè)計(jì)方案本次設(shè)計(jì)采用立式分離式脫毛機(jī)，可調(diào)試機(jī)架全部采用厚度4mm的不銹鋼方管焊接裝配而成，每邊各有4組脫毛箱（精脫6組）采用厚度3mm的不銹鋼焊接成型。每組脫毛箱內(nèi)有8組脫毛盤組成，每個(gè)脫毛盤上帶有12個(gè)脫毛棒，脫毛棒采用無毒天然橡膠而成，脫毛盤為聚甲醛件，中部轉(zhuǎn)軸為不銹鋼。4臺(tái)皮帶驅(qū)動(dòng)器，各自獨(dú)立工作，電機(jī)為三項(xiàng)異步式電機(jī)，型號(hào)為東芝IK-FCKLAW21-4P。每臺(tái)功率2.2KW，是東芝特定生產(chǎn)。聯(lián)軸器采不銹鋼。皮帶輪為中心碳鋼件，外部鋁制。起到防腐蝕作用。8條錦綸傳動(dòng)帶，堅(jiān)固耐用，而且柔韌性比較好。完善的不銹鋼雞鴨鉤導(dǎo)向系統(tǒng)，每6英寸一個(gè)鉤子，使雞鴨鉤進(jìn)入脫毛機(jī)和脫毛過程中保持相對固定的位置，即保證了脫毛效果，又防止了咬鉤碰撞等意外的發(fā)生；簡便的不銹鋼噴淋系統(tǒng)保證了脫下的雞鴨毛從脫毛盤及雞鴨身下沖下，即有利于設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又提高了脫毛效果；固定在機(jī)架上的調(diào)節(jié)系統(tǒng)操作十分簡便，可是每個(gè)脫毛箱分別實(shí)現(xiàn)伸縮、升降、擺頭等動(dòng)作，使工作箱處于最佳的工作狀態(tài)。產(chǎn)品主要用于禽類加工生產(chǎn)中的脫毛工序，該設(shè)備采用傳動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)方式，依靠禽類與脫毛棒之間的相對運(yùn)動(dòng)，脫去禽類羽毛。設(shè)備為A字型結(jié)構(gòu)。兩側(cè)各有4組脫毛箱，可根據(jù)不用需要對工作箱高度，寬度，角度進(jìn)行調(diào)整，使脫毛機(jī)處于最佳狀態(tài)，而且調(diào)整非常方便，對脫毛機(jī)拉開進(jìn)行清洗后，歸為時(shí)不影響原調(diào)整器狀態(tài)，該設(shè)備完全符合食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。立式脫毛機(jī)可多種方式組合，可與進(jìn)口設(shè)備配套使用。3.脫毛機(jī)的電機(jī)及傳動(dòng)部分計(jì)算31 電機(jī)概論目前在日常家用電器中使用的電機(jī)分為直流電機(jī)、單相串激式電機(jī)。直流電機(jī)使用干電池供電，通常在電動(dòng)剃須刀、錄音機(jī)、電動(dòng)兒童玩具等小型器具中。單相串激式的電機(jī)結(jié)構(gòu)上與直流電機(jī)相似。由于其轉(zhuǎn)子上帶有換向器，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)使得換向器極易磨損，因而壽命短，常用在轉(zhuǎn)速要求較高而單次使用時(shí)間短的電動(dòng)器具上，如吸塵器、食品加工機(jī)等。單相感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最廣，根據(jù)起動(dòng)方式的不同又分為罩極式、分相起動(dòng)式、電容起動(dòng)式及電容運(yùn)轉(zhuǎn)式，分別用于電冰箱、電風(fēng)扇、微波爐、雞鴨脫毛機(jī)等家用電動(dòng)器具上。由于電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電機(jī)具有起動(dòng)扭矩大、運(yùn)行穩(wěn)定、功率因數(shù)高、過載能力強(qiáng)等特點(diǎn)，并能較好的滿足雞鴨脫毛機(jī)正反兩個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)的工作要求，所以被廣泛的應(yīng)用于雞鴨脫毛機(jī)中。雞鴨脫毛機(jī)的電動(dòng)機(jī)總是在有負(fù)載的條件下運(yùn)行，由于雞鴨脫毛機(jī)工作時(shí)要求波輪正反轉(zhuǎn)，這就要求電動(dòng)機(jī)帶載正反頻繁起動(dòng)，雞鴨脫毛機(jī)電動(dòng)機(jī)的負(fù)載不能看成恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，因?yàn)殡u鴨脫毛機(jī)的波輪直接接觸水和雞鴨，在起動(dòng)的初始時(shí)刻，阻轉(zhuǎn)矩較小。但是，這個(gè)負(fù)載又不能簡單的看成是風(fēng)機(jī)水泵類負(fù)載（與轉(zhuǎn)速的平方成正比的負(fù)載特性），在正常的工作條件下，負(fù)載的大小可能經(jīng)常發(fā)生變化，由于雞鴨脫毛機(jī)的負(fù)載特點(diǎn)和工作是頻繁起動(dòng)的需要，對電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)矩都要求比較高。32 脫毛電動(dòng)機(jī)雞鴨脫毛機(jī)中使用的電動(dòng)機(jī)可分為單向異步電動(dòng)機(jī)、永磁式直流電動(dòng)機(jī)、單向串激式和直線型驅(qū)動(dòng)電機(jī)，三項(xiàng)異步式電機(jī)。單向異步電動(dòng)機(jī)根據(jù)啟動(dòng)方式不同又可分為電容運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)和罩極式電動(dòng)機(jī)，而電容式電動(dòng)機(jī)又派生出雙速變極式電動(dòng)機(jī)。雞鴨脫毛機(jī)根據(jù)各自的工作特點(diǎn)采用不同的電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)又分交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于生產(chǎn)單位一般多采用三相交流電源，因此，無特殊要求時(shí)應(yīng)選用三相交流電動(dòng)機(jī)，其中以三相交流異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用廣泛。所以選擇使用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。根據(jù)技術(shù)要求，轉(zhuǎn)速為1450r/min,可滿足使用方便，操作簡單的要求。首先計(jì)算工作機(jī)所需輸入功率Pw：式中，F(xiàn)轉(zhuǎn)盤運(yùn)動(dòng)阻力，取F=75N； 揉搓阻力系數(shù)，f=0.5; n轉(zhuǎn)盤速度（r/min），n=200220，此處取220r/min; 轉(zhuǎn)盤半徑，取0.20m。傳動(dòng)裝置總效率： 式中，皮帶傳動(dòng)效率，查表可知，； 滾子軸承傳動(dòng)效率，查表可知，。則所需電動(dòng)機(jī)輸出功率： 因載荷平穩(wěn)，電動(dòng)機(jī)額定功率Pcd略大于Pd即可。根據(jù)三相異步電動(dòng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)，故選電動(dòng)機(jī)的額定功率為2.2kw。結(jié)合電動(dòng)機(jī)選異步轉(zhuǎn)速1450r/min，易知應(yīng)選電機(jī)型號(hào)為IK-FCKLAW21-4P。其參數(shù)為額定功率2.2KW，同步轉(zhuǎn)速1450r/min。國家標(biāo)準(zhǔn)對雞鴨脫毛機(jī)的主要性能指標(biāo)作了相應(yīng)的規(guī)定，查得雞鴨脫毛機(jī)用的電動(dòng)機(jī)的性能指標(biāo)。根據(jù)我國條件，電動(dòng)機(jī)的電源電壓為380V，頻率為50Hz，額定轉(zhuǎn)速為1450r/min。雞鴨脫毛機(jī)電動(dòng)機(jī)選擇為日本東芝IK-FCKLAW21-4P型三相交流異步電動(dòng)機(jī)為日本東芝電機(jī)廠特定生產(chǎn)。脫毛電機(jī)的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖一所示：圖3-1脫毛電機(jī)機(jī)構(gòu)示意圖雞鴨脫毛機(jī)在脫毛運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，受力極大。因此對傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的波輪軸、軸承套等零件要求具有一定的強(qiáng)度、剛度、耐疲勞性能。同時(shí)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)上部分在脫毛時(shí)，長期受水的侵蝕，使得各零件要求有很高的耐腐蝕性和耐冷熱沖擊性能。33 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)此部分將完成連接雞鴨脫毛機(jī)內(nèi)的帶傳動(dòng)計(jì)算。 1.電動(dòng)機(jī)功率為2.2KW，轉(zhuǎn)速，軸轉(zhuǎn)速，傳動(dòng)比確定計(jì)算功率查得工作情況系數(shù)，故2.選取V帶帶型根據(jù)，確定選用Z型3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑選取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑根據(jù)從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑取按式驗(yàn)算帶的速度4.確定V帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距根據(jù)式，初步確定根據(jù)計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度 由選帶的基準(zhǔn)長度計(jì)算實(shí)際中心距5.驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角由式得主動(dòng)輪上的包角合適。6.計(jì)算帶的根數(shù)Z已知由可以得出： 查得，查得，則取根。7.計(jì)算預(yù)緊力由式知 已知 ，故8.計(jì)算作用在軸上的壓軸力Q由公式得：9.帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)全自動(dòng)雞鴨脫毛機(jī)脫毛部分的傳動(dòng)方式，均采用三角皮帶傳動(dòng)，其中，小皮帶輪與電機(jī)轉(zhuǎn)軸的伸出部分連接，其轉(zhuǎn)速較高，因此要求強(qiáng)度高，有較好的耐磨性能。所以，在選擇小皮帶輪時(shí)，一般優(yōu)先選用金屬制件，而大皮帶輪則不宜采用金屬制件。因?yàn)槿莻鲃?dòng)皮帶吸水能力較強(qiáng)，假如由于受潮或?yàn)R水，而使傳動(dòng)皮帶絕緣性能降低，或變成導(dǎo)體，一旦電機(jī)發(fā)生故障而漏電，將使漏電電流傳至小皮帶輪，經(jīng)傳動(dòng)皮帶大皮帶輪波輪軸傳入水洗液中，脫毛時(shí)容易造成觸電傷亡事故，如果采用塑料皮帶輪，就能起到良好的絕緣作用。再者，由于大皮帶輪的轉(zhuǎn)速較低，選用塑料皮帶輪就能夠滿足要求了。34 中間軸的設(shè)計(jì)計(jì)算1）軸一參數(shù)： 0.703kw 1.086 n1=617r/min2）作用在帶輪二上的力：初拉力壓軸力Q 作用在帶輪三上的力： 初拉力 壓軸力Q 3）選擇軸的材料選用45號(hào)鋼調(diào)質(zhì)處理，獲得良好的綜合機(jī)械性能。初算軸上的最小直徑，按彎扭強(qiáng)度計(jì)算：考慮到軸上鍵槽適當(dāng)增加軸直徑，取dmin=17mm。式中， A0由許用扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力確定的系數(shù)。查表可得扭矩大于彎矩，取小值，A0=110。 P軸傳遞的功率。 n軸的轉(zhuǎn)速。圖3-2 中間軸結(jié)構(gòu)示意圖根據(jù)軸與軸承的定位關(guān)系如圖，可按軸上零件的安裝順序，從dmin處開始設(shè)計(jì)。即從右端算起，與帶輪二配合的軸段1：帶輪二長=34mm，考慮到帶輪與軸由軸端擋圈軸向定位，軸段1的長度應(yīng)比帶輪二的輪轂長度略短，故取=33。密封圈及軸段2軸段1與軸段2間的軸肩為定位軸肩?？扇≥S段2直徑d2=20mm。查表氈圈的直徑系列中有公稱直徑20mm.軸段2長度為l2=36mm。軸段3考慮應(yīng)用軸肩定位軸承內(nèi)圈。由于軸豎直放置，由于帶輪及自身的重力，使軸承受到軸向力，又皮帶給軸以較大的壓軸力，所以軸承類型選為圓錐滾子軸承。暫取30305,查得d=35mm,T =18.25mm，B=17。軸段3長度為17mm。軸段4軸段4為一定位軸肩，取其直徑為30，長度為47 。軸段5該段為軸環(huán)，定位皮帶輪的軸向，取其直徑為38，長度為5 。軸段6該段為與皮帶輪三配合處，d8=32，取長度為49.9 。軸段7該段為彈性擋圈與卡槽，取其槽寬為1，槽深為二。軸段8該段為定位軸肩段，取其軸徑為30，長度為43 。軸段9該段為與30305軸承配合段，取其軸徑為25，其長度為18.。35 中間軸強(qiáng)度的校核計(jì)算中間軸的受力分析作用在皮帶輪二上的外力偶矩與作用在皮帶輪的阻力偶矩大小相等方向相反，即： M=M=T1=1.086X10 。將皮帶拉力向輪心簡化，得起受力簡圖圖3-3 中間軸受力簡圖 計(jì)算支反力其中兩軸承支撐點(diǎn)分別用A、B表示。分解皮帶輪二上的力到y(tǒng)軸與z軸，有：同理，在皮帶輪三上的力求A，B處的支反力。FAz=61N ,FBz=562.78NFAy=41.65N ,FBy=14.36N畫彎矩圖與扭矩圖：圖3-4 中間軸扭矩與彎矩圖豎直面上，在軸段3和軸端5的截面處彎矩較大，水平面上，在軸段5的齒輪截面處彎矩最大，；合成彎矩，軸段5的截面：畫轉(zhuǎn)矩圖（如上圖）校核軸的強(qiáng)度由彎矩圖可知，軸段5的皮帶輪齒輪截面，軸的彎矩最大，有轉(zhuǎn)矩，為危險(xiǎn)截面?？箯澖孛嫦禂?shù)；抗扭剖面模量彎曲應(yīng)力：扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力：=0.645鋼調(diào)質(zhì)處理，查表可得，許用彎曲應(yīng)力=60Mpa，在規(guī)定范圍內(nèi)。36 軸段1處建的選用及校核按軸徑d=17mm軸長33選取普通平鍵C型b=6， h=6， 、L=28，鍵連接強(qiáng)度的校核： ，而，在規(guī)定范圍內(nèi)。軸段6處鍵的選用：按軸徑d=32mm軸長50選取普通平鍵A型b=10， h=8， 、L=45，鍵連接強(qiáng)度的校核： ，而，在規(guī)定范圍內(nèi)。37 軸承基本額定壽命校核 選用30305 ，查得Cr=46.8kN，C0=48kN。由于軸是豎直放置的，有自身的重力及其上的帶輪的重力所引起的軸向力設(shè)為80N。圖3-4 中間軸受力圖將軸系部件受到的空間力系分解為鉛垂面和水平面兩個(gè)平面力系（即xoy平面與xoz平面）。垂直方向：查表可得取e=0.3，Y=2 。Fd1=Fr1/2Y=37,18NFd2=Fr2/2Y=80N則有 求軸承當(dāng)量動(dòng)載荷：X1=1,Y1=0 X2=1 ,Y2=0 因軸承運(yùn)轉(zhuǎn)有輕微沖擊載荷，取fp=1.0。；取B軸承的P1=595N。當(dāng)量動(dòng)載荷；軸承的徑向載荷和軸向載荷；校核B軸承即可。式中：軸承的基本額定壽命，；軸承的預(yù)期壽命，設(shè)每天16h,10年，每年按300天；。4.其它相關(guān)部件的設(shè)計(jì)及說明41 脫毛機(jī)的機(jī)架及底座的確定底座在脫毛機(jī)中主要起安裝和固定部分部件及怎增加脫毛機(jī)的底盤重量，使脫毛機(jī)在脫毛的高速轉(zhuǎn)動(dòng)過程中相對的平穩(wěn)。由于時(shí)間及圖紙數(shù)量的限制，機(jī)架部分畫成簡單零件圖。或者，由于在本設(shè)計(jì)中此部分非設(shè)計(jì)重點(diǎn)，而雞鴨脫毛機(jī)技術(shù)已發(fā)展相當(dāng)成熟，本次產(chǎn)品采用A字型框架，地腳長度方向中心距為2910mm，地腳寬度中心距1465mm。圖4-1脫毛機(jī)機(jī)架示意圖42 脫毛機(jī)擋水簾之間間隙的確定脫毛機(jī)中擋水簾間隙主要用于排除被脫下的羽毛雜物，在脫毛過程中，要不停地向筒中洗水，使羽毛便于漏下。間隙較大，雞鴨的頭或爪翅膀易被卡住、折斷；間隙較小，則雜物不易排除，易造成雜物堆積，造成脫毛轉(zhuǎn)盤被卡。通過實(shí)驗(yàn)對比，間隙一般為170mm時(shí)效果良好。43 脫毛棒與脫毛棒之間間隙的確定脫毛轉(zhuǎn)盤上的脫毛棒與脫毛棒之間間隙及結(jié)構(gòu)的確定。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，設(shè)為35mm時(shí)效果良好。每90度為一組脫毛棒。一共12個(gè)脫毛棒。 44 脫毛盤設(shè)計(jì)及轉(zhuǎn)速的確定脫毛轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速直接關(guān)系到雞鴨脫毛機(jī)脫凈率、破損率和生產(chǎn)率，此參數(shù)十分重要。與此參數(shù)相聯(lián)系的還有脫毛棒的硬度。如果轉(zhuǎn)速太高，脫毛棒過硬，易損傷家禽，增加破損率；如果轉(zhuǎn)速過低，脫毛棒過軟，在脫毛過程中家禽不易被翻動(dòng)，影響脫毛質(zhì)量。脫毛盤為聚甲醛件。根據(jù)傳送比1.75，可得脫毛盤轉(zhuǎn)速為920r/min。圖4-2脫毛轉(zhuǎn)盤簡圖45 脫毛棒的設(shè)計(jì) 脫毛棒是脫毛機(jī)的重要零部件，直接影響著脫毛的效果，其材質(zhì)也影響著脫毛機(jī)本身的質(zhì)量。一般的脫毛棒有兩種：橢圓形和圓柱形，上面布有螺紋狀凸起。經(jīng)過使用證明，圓柱形脫毛棒比較適用。實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)盤上的脫毛棒的布置采用正四邊形式或平行四邊形，其邊長取50-60mm。脫毛棒采用橢圓形，布置3圈，最下方一排的高度距轉(zhuǎn)盤脫毛棒頂端80mm。圖4-3脫毛棒設(shè)計(jì)46 防水措施 脫毛機(jī)在工作過程中會(huì)接觸到水，為使水不進(jìn)入工作箱的軸承室中，需要采取必要的密封措施。主要的密封措施有兩種：一是采用密封隔套的形式，在軸承室前方有甩水盤，防止水進(jìn)入軸承內(nèi)室。47 雞鴨脫毛機(jī)的外殼雞鴨脫毛機(jī)的外殼主要是保護(hù)雞鴨脫毛機(jī)上蓋和安裝操作版的作用。在此設(shè)計(jì)中，對該部件無特殊要求，類似于機(jī)架部分，其尺寸可參考裝配圖尺寸，而具體的結(jié)構(gòu)和材料可參考已有的技術(shù)和材料.圖4-4脫毛機(jī)的外殼5.安裝調(diào)整、維護(hù)及保養(yǎng)51 脫毛機(jī)調(diào)整軌道標(biāo)高脫毛機(jī)安裝時(shí)應(yīng)與浸燙機(jī)結(jié)合安裝。軌道標(biāo)高一般為2200（2310）根據(jù)實(shí)際地面情況調(diào)整支腿到正確標(biāo)高，再調(diào)整浸燙機(jī)支腿，使其出口端軌道提高到與脫毛機(jī)的高度相一致。52 脫毛盤調(diào)整旋轉(zhuǎn)方向脫毛盤旋轉(zhuǎn)方向原則是：任意一個(gè)脫毛盤與其相鄰的上、下、左、右及其與其相對的脫毛盤的旋轉(zhuǎn)方向，均與其相反。粗脫毛機(jī)脫毛盤旋轉(zhuǎn)方向與禽體之間的關(guān)系（從脫毛機(jī)入口向出口方向上看），如圖：圖5-1脫毛機(jī)旋轉(zhuǎn)方式示意圖精脫毛機(jī)脫毛盤旋轉(zhuǎn)方向與禽體之間的關(guān)系（從脫毛機(jī)入口向出口方向上看），如圖：圖5-2脫毛機(jī)旋轉(zhuǎn)方式示意圖53 檔桿調(diào)整位置及參考尺寸下圖5-3中，兩個(gè)檔桿用于固定吊鉤，防止吊鉤偏移過大。下面兩個(gè)檔桿用于連接水管。保證了脫下的雞鴨毛從脫毛盤及雞鴨身下沖下，即有利于設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，又提高了脫毛效果。 圖5-3脫毛機(jī)檔桿位置參考示意圖54 脫毛機(jī)工作箱調(diào)整位置及角度(1) 安裝后調(diào)整脫毛機(jī)位置及角度時(shí)，先將脫毛機(jī)工作箱調(diào)整盤搬把放在中間位置，如圖：圖5-4脫毛機(jī)工作箱調(diào)整盤示意圖（1） 粗脫毛機(jī)工作箱初始位置及角度，如圖5-5所示。 圖5-5由吊架，4個(gè)工作箱組成，軸承室，脫毛盤，脫毛指組成。圖5-5脫毛機(jī)工作箱初始位置及角度示意圖調(diào)整后的初始狀態(tài)，令每豎排箱體的固定軸頭在垂直的一條直線上，這時(shí)上下兩箱體的夾角約為155。調(diào)整后的初始狀態(tài)，令最上端兩排箱體的脫毛指間斷間距約為50毫米。（3）精脫毛機(jī)工作箱初始位置及角度，如圖：圖5-6脫毛機(jī)工作箱初始位置及角度示意圖調(diào)整后的初始狀態(tài)，令每豎排箱體的固定軸頭在垂直的一條直線上，這時(shí)上下兩箱體的夾角約為150。調(diào)整后的初始狀態(tài)，令最上端兩排箱體的脫毛指間斷間距約為50毫米。55 調(diào)整工作箱調(diào)整高度及參考位置圖5-7脫毛機(jī)工作箱調(diào)整高度示意圖56 安全使用1、在運(yùn)轉(zhuǎn)中，注意觀察皮帶是否跑偏，箱體內(nèi)能否進(jìn)水，以免燒壞電機(jī)。2、嚴(yán)禁未調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)，運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)聲音異常應(yīng)立即停車檢查。3、脫毛機(jī)配有搖把，可在調(diào)整工作箱位置及角度。 4、每個(gè)工作箱都能單獨(dú)調(diào)整操作十分方便，可根據(jù)不同情況對工作箱做伸縮、擺頭、升降等調(diào)整，使打毛機(jī)處于最佳工作狀態(tài)。5、啟動(dòng)電機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)1分鐘后進(jìn)入工作狀態(tài)。57 故障分析1、在運(yùn)轉(zhuǎn)中，若發(fā)現(xiàn)突然停轉(zhuǎn)，應(yīng)首先停機(jī)，檢查電機(jī)是否損壞，皮帶是否脫落，軸承室是否正常運(yùn)轉(zhuǎn),發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決，故障排除后再開機(jī)運(yùn)行。2、若發(fā)現(xiàn)脫毛效果不理想，即應(yīng)停機(jī)重新檢查，是否打毛棒脫落、老化，脫毛盤損壞，浸燙溫度不均。3、在運(yùn)轉(zhuǎn)中發(fā)現(xiàn)聲音異常，應(yīng)停機(jī)檢查軸承室總成和調(diào)整系統(tǒng)是否損壞和發(fā)生偏差。58 維護(hù)及保養(yǎng)1、使用前，需詳細(xì)閱讀產(chǎn)品使用說明書，并建立設(shè)備點(diǎn)檢制度（見參考附表）。建立設(shè)備點(diǎn)檢制度可及時(shí)發(fā)現(xiàn)、排除設(shè)備存在的問題，以保證設(shè)備穩(wěn)定正常的運(yùn)行。2、每天工作完畢應(yīng)將工作箱間的污物、羽毛用高壓水沖洗干凈。3、安裝脫毛棒時(shí),先將半截的脫毛棒用力從根部割斷，將新膠棒尾部浸色拉油或肥皂水引入用力拉緊即可。4、橢圓型脫毛指安裝角度，橢圓型脫毛指橢圓長軸線穿過脫毛盤中心。圖5-8脫毛盤示意圖5、更換脫毛棒無需拆下毛盤，在脫毛機(jī)內(nèi)側(cè)可將新膠棒安上。6、軸承室每7天需注潤滑脂一次，每個(gè)軸承室每次注2ml，注潤滑脂后擦凈外溢油脂；為軸承室注潤滑脂是起到防水密封的作用，并不是為軸承潤滑；密封潤滑脂在軸承室工作過程中會(huì)產(chǎn)生油膜，以防止軸承室進(jìn)水。7、調(diào)節(jié)絲桿涂抹機(jī)油，每7天一次。8、齒條和升降器加注鋰基潤滑脂，每30天一次。9、升降器殼體內(nèi)應(yīng)經(jīng)常保持有充足的潤滑脂，并定期檢查、清理、添加潤滑脂。10、設(shè)備啟動(dòng)前，需檢查脫毛箱，發(fā)現(xiàn)皮帶松弛、跑偏、有裂紋、局部嚴(yán)重磨損等情況，應(yīng)及時(shí)調(diào)整和更換；皮帶安裝的松緊應(yīng)適度，太松會(huì)打滑直接影響脫毛效果，皮帶也容易脫落，太緊了，電機(jī)會(huì)發(fā)熱。11、 定期檢查軸承室，每6個(gè)月檢查防水密封圈，發(fā)現(xiàn)失效或損壞，應(yīng)及時(shí)更換。每年更換一次防水密封圈。12、定期檢查軸承室，更換時(shí)應(yīng)將軸承室總成拆下，更換已裝好的軸承室總成，更換時(shí)螺栓、螺母應(yīng)擰緊；如需換配件時(shí)，建議更換軸承室總成，以避免裝配不當(dāng)影響質(zhì)量。13、長期不用，重新啟用脫毛機(jī)時(shí)，首先用人工方法使傳動(dòng)件運(yùn)轉(zhuǎn)靈活后通電試車。14、電機(jī)維護(hù)見電機(jī)使用說明書。結(jié) 論通過幾個(gè)月的不斷實(shí)踐和探索，畢業(yè)設(shè)計(jì)已圓滿結(jié)束。在這次設(shè)計(jì)中，我的收獲很大，不僅對該題目有了比較深入的了解，而且在不斷應(yīng)用所學(xué)的知識(shí)的過程中，對在四年中所學(xué)的知識(shí)有了更加深入系統(tǒng)的理解。在這次設(shè)計(jì)中通過認(rèn)真總結(jié)，以下幾點(diǎn)對我來講感受頗深。（1） 我明白了一臺(tái)機(jī)器從開始設(shè)想到最后變成圖紙的每一個(gè)步驟，每一個(gè)細(xì)節(jié)，使我對本專業(yè)有了一個(gè)比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。（2） 通過這次設(shè)計(jì)，大大提高了我的綜合分析問題和解決問題的能力。（3） 通過這次設(shè)計(jì)，是我獨(dú)立工作的能力大為提高，為以后走上工作崗位打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。（4） 在這次設(shè)計(jì)中，從開始原理的構(gòu)思直到零部件的設(shè)計(jì)和選擇，都翻閱了大量的資料和本專業(yè)的工具書。因此，通過這次設(shè)計(jì)，鍛煉了我查詢和翻閱資料的能力。雖然此次設(shè)計(jì)是在老師的指導(dǎo)下由我一個(gè)人獨(dú)立完成，但我仍然深刻體會(huì)到協(xié)作工作的必要性和重要性，培養(yǎng)了我協(xié)作工作的能力。與此同時(shí)，在這次設(shè)計(jì)的過程中也報(bào)露出我的一些缺點(diǎn)：（1） 基礎(chǔ)不是很扎實(shí)，很牢靠，出現(xiàn)一些本不該出現(xiàn)的錯(cuò)誤，對某些錯(cuò)誤也不能及早發(fā)現(xiàn)和修改。（2） 露出第二個(gè)弱點(diǎn)就是理論聯(lián)系實(shí)際的能力差，不能將所學(xué)的知識(shí)靈活應(yīng)用到實(shí)踐得過程中去。（3） 缺乏經(jīng)濟(jì)觀念，不能把設(shè)計(jì)把握道較為經(jīng)濟(jì)的水平?？傊?，通過此次設(shè)計(jì)，我收益頗多，將我在四年中所學(xué)到的知識(shí)深入化和系統(tǒng)化，并為以后走上工作崗位更好的工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致 謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是在指導(dǎo)老師張立敏老師的指導(dǎo)下完成的，在這里首先要感謝張老師，在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。張老師嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣，她循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。然后還要感謝大學(xué)四年來所有的老師，為我們打下機(jī)械專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；老師的細(xì)心教導(dǎo)和關(guān)懷，才使我能夠順利的完成畢業(yè)論文。在我的學(xué)業(yè)和論文的研究工作中都傾注著老師們辛勤的汗水和心血。老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。從尊敬的老師身上，我不僅學(xué)到了扎實(shí)、寬廣的專業(yè)知識(shí)，也學(xué)到了做人的道理。同時(shí)，也要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同組同學(xué)，他們在本次設(shè)計(jì)中勤奮工作，克服了許多困難來完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，如果沒有他們的努力工作，此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識(shí)，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。在這里我要向我的老師、我的同學(xué)、致以最衷心的感謝和深深的敬意。在設(shè)計(jì)中，不可避免的會(huì)存在許多缺點(diǎn)，希望各位老師和同學(xué)批評(píng)指正，在此我向各位老師和同學(xué)深表感謝。這次設(shè)計(jì)過程中，我得到張立敏老師的大力幫助和支持，使我能順利，按時(shí)的完成此次設(shè)計(jì)。謹(jǐn)此表示衷心的感謝！參 考 文 獻(xiàn)1 王玉順.農(nóng)業(yè)機(jī)械專業(yè)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書BD.2 潘炳義主編.小型家禽自動(dòng)脫毛機(jī) 中外技術(shù)情報(bào)，1994（12）：34-353 成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 化學(xué)工業(yè)出版社4 劉鴻文主編. 材料力學(xué). 北京：高等教育出版社19915 哈爾濱工業(yè)大學(xué)理論力學(xué)教研組編. 理論力學(xué).北京：高等教育出版社 19976 大連理工大學(xué)工程畫教研室編. 機(jī)械制圖. 北京：高等教育出版社 19937 孫 桓，陳作模主編. 機(jī)械原理. 北京：高等教育出版社 20008 李寶筏.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)M.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社2003.8.9 王金武.互換性與測量技術(shù)M.中國農(nóng)業(yè)出版社2007.1210 鞏云鵬、田萬祿等主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) 沈陽：東北大學(xué)出版社 200011孫志禮，冷興聚，魏嚴(yán)剛等主編. 機(jī)械設(shè)計(jì).沈陽：東北大學(xué)出版社 200012 洪鐘德. 簡明機(jī)械設(shè)計(jì)手冊. 同濟(jì)大學(xué)出版社, 2002.513 裘文言、張組繼等主編.機(jī)械制圖. 高等教育出版社，2003.614 濮良貴等. 機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版）. 高等教育出版社,2006.515 吳宗澤. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊. 機(jī)械工業(yè)出版社,2004.116 中國農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1988.417 王文斌等. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊第（第3版）. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.818 李育錫主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).高等教育出版社，2008.619 楊伯源. 材料力學(xué). 機(jī)械工業(yè)出版社,2001.11 參考附表1：脫毛機(jī)脫毛棒更換記錄卡參考附表2：脫毛機(jī)軸承室更換記錄卡參考附表3：脫毛機(jī)軸承室注油點(diǎn)檢卡參考附表4：脫毛機(jī)使用廠家自備配件參考明細(xì)表序號(hào)計(jì)算機(jī)代碼名稱數(shù)量備注1TB030201軸承室2TB070102帶油杯螺栓M820軸承室內(nèi)零件3T030311 脫毛盤170-12軸承室內(nèi)零件粗脫毛機(jī)用4T030301 脫毛盤120-6軸承室內(nèi)零件精脫毛機(jī)用5T030402甩水盤4槽軸承室內(nèi)零件粗脫毛機(jī)用6T030401甩水盤3槽軸承室內(nèi)零件精脫毛機(jī)用7TB030201-1軸軸承室內(nèi)零件8TB030201-2隔套軸承室內(nèi)零件密封用9TB030201-4間套軸承室內(nèi)零件固定皮帶輪用10T050102從動(dòng)帶輪1592065粗脫毛機(jī)軸承室?guī)л?1T050101從動(dòng)帶輪1302065精脫毛機(jī)軸承室?guī)л?2IK-FCKLAW21-4P（B5)電機(jī)2.2kw130106031102.5.8-1主動(dòng)輪粗脫毛機(jī)電機(jī)帶輪140106101101.5.5-1主動(dòng)輪精脫毛機(jī)電機(jī)帶輪15XNX-250深綠/黃尼龍片基傳動(dòng)帶L=502080盤粗脫毛機(jī)16XNX-250深綠/黃尼龍片基傳動(dòng)帶L=4070 64盤粗脫毛機(jī)17XNX-250深綠/黃尼龍片基傳動(dòng)帶L=4730 72盤精脫毛機(jī)參考附表5：脫毛機(jī)廠家使用實(shí)圖