全自動煤炭水分、灰分及揮發(fā)分分析儀的計算機輔助設計.pdf

1、隨著人們生活水平的提高,對能源的需求日益增加。煤炭作為能源的重要組成部分,對經濟的發(fā)展與社會的進步起到了重要作用。煤質分析儀作為煤質檢驗的專用儀器,可以對煤炭的品質進行分析與研究,有利于對煤炭的充分利用,以減少能源的浪費和對環(huán)境的污染。本文研究的目的是為了適應市場的需求,展開了對煤質分析儀結構優(yōu)化和控制自動化等方面的研究,提出了以模塊化、系列化、自動化、一體化為指導,設計和完善全自動煤質分析儀,解決生產實際問題的新思路。
　　

2、本文研究的內容主要包括:機械傳動模塊的構建、煤質分析儀加熱爐結構的設計與有限元分析、PLC的編程與開發(fā)應用等幾個方面。本文采用了通用直線運動模組部件作為模塊化設計的基礎,這類部件具有通用性程度高,傳動精度高,經久耐用,安裝使用方便等優(yōu)點,可使成本顯著降低；根據煤質分析儀的工作要求和特點,采用有限元分析方法對煤質分析儀加熱爐爐腔結構及其溫度場進行了分析,確保了爐溫控制的合理性；在根據受力分析來設計選取機械傳動部件的同時,還建立了傳動機構的

3、熱傳導分析模型,詳細分析了爐腔中的熱能在傳動系統(tǒng)各部件中的傳遞情況,為部件的熱變形控制和潤滑設計提供了依據;整機控制系統(tǒng)采用PLC控制,通用化程度高,故障率低,同時縮短了控制系統(tǒng)研發(fā)周期。
　　 與已有的同類煤質分析儀產品相比,本文研制的煤質分析儀根據功能和部件商品化程度的不同,將所設計的煤質分析儀分為總體框架、加熱爐、傳動機構、控制器、測量機構、電源以及外殼等七個主要部分或模塊。各模塊可分別獨立安裝在總體框架中,其中控制器、測

4、量機構(電子天平)以及傳動機構這三個模塊均大量采用通用商品化程度高的零部件,使其模塊化、標準化的程度得到進一步提高,這不但方便了產品的制造、裝配以及維修,而且大幅度提升了系統(tǒng)的可靠性。
　　 在設計方法方面,本文研制的煤質分析采用計算機輔助設計方法建立了整機三維幾何模型,為模塊化與參數化設計的實現奠定了基礎。采用有限元分析方法對加熱爐溫度場和傳動機構熱傳導問題進行了全面分析。這些現代設計手段的運用,顯著提升了煤質分析儀的設計水平