1. 研究目的与意义(文献综述)
在建材、化工、冶金、环保等许多生产行业中,广泛地使用回转体设备,对固体物料等进行机械、物理或化学处理,这类设备被称为回转窑。回转窑即旋转煅烧窑,它是建材、冶金等行业的热态机械回转设备,通常应用于水泥熟料、石灰和矿物质金属等材料的热态工艺煅烧加工。根据其工艺处理对象的材料进行划分,回转窑可以分为水泥回转窑、冶金化工回转窑和石灰回转窑等。在回转窑的应用领域当中,水泥工业的数量最多。回转窑的发明,使得水泥工业迅速发展,同时也促进了人们对回转窑应用的研究,很快回转窑被广泛应用到许多工业领域,并在这些领域中越来越重要,成为相应企业生产的核心设备。它的运转情况,在很大程度上决定着企业产品的成本和产量。因此回转窑在水泥工业中极为重要,研究回转窑是非常有必要的。
轮带和托轮是回转窑的重要组成部件,它们两者之间存在滚动摩擦,假如窑筒体轴线发生较大的偏移或者托轮轴发生歪斜,都容易加快轮带与托轮的磨损。因此进行轮带和托轮的直径测量,可以清楚知道轮带与托轮各截面上的磨损状况,也给窑的维护提供准确的数据帮助。
国内外学者作了大量的研究,在解决大直径高精度测量问题上,尝试努力的测量方法多达十几种。目前比较普遍的的测量方法有:大型量具测量法、π尺测量法、弓高弦长法等这几种方法操作简便,测量效率高,但一般不能在线测量,测量精度不易达到要求;瑞典研制激光在线测量系统精度可以达到微米级,但测量直径的范围20—280mm,不能用于回转窑轮带或托轮的测量。ccd光学测量法,这种方法研制仪器也相对复杂,精度不易达到所需要的要求。
2. 研究的基本内容与方案
在熟悉了解回转设备如回转窑的基本结构组成和窑测量基本要求的基础上,结合指导教师的科研课题,了解动态回转窑轮带和托轮运动状态,掌握常用的测量位移传感器类型,在已有测量方法和装置的基础上,研究测量动态托轮和轮带外圆轮廓及直径的测量方法,设计相应的测量装置。
测量装置由机械装置、单片机系统、光电编码器、霍尔开关、磁铁等组成,其中光电编码器和霍尔开关的信号都通过电缆连接到单片机系统中。测量原理示意图如图1所示。
测量时,滚轮紧贴着被测轮带和托轮旋转,滚轮的旋转带动光电编码器随滚轮轴旋转,编码器在旋转中输出一系列脉冲,霍尔开关信号接入单片机系统中控制编码器脉冲计数的开始和停止,霍尔开关通过吸附在被测轮带和托轮的磁铁时,开始计数,当再次通过磁铁时,停止计数,此时轮带或托轮正好旋转一圈,通过计数脉冲个数可以算出编码器旋转的圈数,即为滚轮旋转的圈数,最后通过软件程序计算出轮带和托轮的直径,并通过液晶屏将数据显示。
3. 研究计划与安排
第1周 选题并整理资料
第2周 进行相关资料的阅读
第3周 完成开题报告
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 张云.测量回转窑轮带和托轮外径的新型仪器[j].武汉工业大学学报,2000(8):49-51
[2] 崔世谦.回转窑的测量及调整[j].山西冶金,2003(4):49-51
[3] 张云.回转窑动态测量与在线调整[j].中国建材装备,2002(3):1-7
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