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开题报告技术路线图篇一
不可缺的一种工艺过程。因为物料存在某些物理性质的不同和结构上的差异，为了能够适应各种各种物料的要求，所以破碎机的品种也随之多样起来了。目前，在国内外有颚式破碎机、反击式破碎机、液压圆锥式破碎机、hpy新型液压圆锥式破碎机、箱式破碎机、vsi离心式破碎机、辊式破碎机等。本次毕业设计的课题是双光辊式破碎机，下面就简单介绍一下关于辊式破碎机的发展。
破碎机并不是近些年才发展起来的，而是在公元前就有它的雏形，而且拥有十分坎
坷的发展历程。在中国，大约在公元前两千多年就出现了最简单的粉碎工具——杵臼。经过几百年的的发展，杵臼进一步演变为脚踏碓。这些工具都运用了同一种原理进行破碎作业的——杠杆原理，这就为破碎机的初步发展奠定了很好的基础。不过，由于这些破碎工具的粉碎动作是间歇的，导致运用范围并不广泛，而且作业时需要耗费很大的人力。
辊式破碎机大约是在1806年问世的，至今约有200多年的发展历史了，因此我们
可以认为这是一种古老的破碎机。辊式破碎机的特点是：结构简单，容易制造，能够破碎黏湿性物料，被广泛应用在中低硬度物料破碎作业中。现在仍在水泥、硅酸盐等工业部门中获得应用，主要用作破碎硬的，中等硬度以下的物料，如烧结矿、煤、焦炭、炉渣、页岩、石灰石等。但是，任何事物都是有其缺点的，由于辊式破碎机的生产能力低下，设备规模占地面积庞大，对于大块物料的破碎能力不足等缺点，所以，在金属矿山几乎不予采用，已经被圆锥破碎机所替代。但在小型矿山，或者处理贵重矿石时，要求泥化很小的重选厂还是有采用辊式破碎机的。
从实际考察的结果来看，目前国内大多数矿山所使用的辊式破碎机一般为比较传统
的型号，辊皮和齿牙的磨损程度决定了设备的正常运转。只有在辊皮处于良好的状态下，作业时才能获得较高的生产能力和产出合格的产品粒度。影响辊皮磨损的主要因素是：待处理矿石的硬度、辊皮材料的强度、辊子的表面形状以及操作条件、给矿方式和给矿粒度等。此外破碎机的调整装置、保险装置、传动装置、控制装置等也影响设备的使用。
机械破碎机开题范例
破碎机的发展是很迅速的，在破碎机理和破碎机的机械结构的改进和新设计方面也
有很大的突破。粉碎（包括破碎和磨碎）是当代飞速发展的经济社会必不可少的一个工业环节。在各种金属、非金属、化工矿物原料及建筑材料的加工过程中，粉碎作业要消耗巨大的能量，而且又是个低效作业。物料粉碎过程中由于作业中产生发声、发热、振动和摩擦等作用，使能源大量消耗。因而多年来界内人士一直在研究如何达到节能、高效地完成破碎和磨碎过程。从理论研究到创新设备直至改变生产工艺流程。目前破碎理论、工艺和设备的研究着重于：（1）研究在破碎中节能、高效的理论，也力求找出新理论突破人们已熟知的破碎三大理论；（2）研究新的非机械力的高能或力场联合作用的破碎设备，目前还没见有工业化的设备，只是研究阶段；（3）改进现有设备，这方面经常是根据用户自己需要来进行，而不见市场上大规模生产或研制新设备。
传统的双辊破碎机的传动装置是采用齿轮减速箱，在传动的稳定性和过载保护方面
不是很好，而且换向噪声很大。设备的润滑效果也不是很好，物料的给料也不均匀，造成破碎时辊子的受力不均造成振动。调整装置的调节能力和调节精度是不怎么高，直接影响是破碎的粒度不均匀和引起设备的快速磨损。 破碎机操作工人的工作环境是一个高噪声、高粉尘的恶劣环境，所以设计新的、高效的、使用效果好的、环保节能的辊式破碎机，降低工人劳动强度，是具有一定的现实意义。
功的建立了双光辊式破碎机的实验模拟模型，用来在实验室中模拟破碎过程，以便能够更好的分析物料粒度，产品粒度，辊皮磨损程度以及破碎机工作状态。这为更好的发展破碎机提供了又一切实可行的方法。
1.2双辊式破碎机的工作原理和结构
辊式破碎机分为两种基本类型：双辊式和单辊式。
辊式破碎机的辊子表面分为光滑和非光滑（齿形和槽形）的辊面两类。光面辊式破
碎机的碎矿作用主要是压碎，并兼有研磨作用适用于脆性和软矿石的粗碎和中碎。
双辊式破碎机，是由两个圆柱形辊筒作为主要的工作机构。工作时两个园辊作相向
旋转，由于物料和辊子之间的摩擦力作用，将给入的物料卷入两辊所形成的破碎腔内通过两个辊子的挤压而被破碎。破碎的产品在重力作用下，从两个辊子之间的间隙处排出。
机械破碎机开题范例
该间隙的大小即决定破碎产品的最大粒度。遇有过硬或不可破碎物时，辊子可凭液压缸 或弹簧的作用自动退让，使辊子间隙增大，过硬或不可破碎物落下，从而保护机器不受 损坏。双辊式破碎机采用三角带或万向节联轴器进行传动和调节两辊之间的间隙。
双辊破碎机，它由机架、一对辊子、三角皮带传动装置和弹簧保险装置等主要部件
组成。两台电机通过皮带轮传动，带动两辊子相向转动。一个辊子的轴支承在与机架固定在一起的固定轴承上，另一个辊子的轴承在活动轴承上。活动轴承可以沿机架导轨水平移动，使两辊子间的排料口宽度在必要时可以增大，将非破碎物排出。
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辊子安装在焊接的机架上，由安装在轴上的辊芯以及套在辊芯上的辊套组成，两者通过锥形环，用螺栓拉紧，以使辊套紧套在辊芯上。当辊套的工作表面磨损时，可以拆换。前辊的安装在滚柱轴承中，轴承座固定安装在机架上，后辊的轴承则安装在机架的导轨中，可以在导轨上前后移动，后辊的轴承用强力弹簧压紧在顶座上，当转辊之间落入难碎物时，弹簧被压缩，后辊后移一定距离，让硬物落下，然后在弹簧张力作用下又回到原来位置。弹簧的压力可用螺母调整，在轴承与顶座之间放有可以更换的钢垫片，通过更换不同厚度的垫片，即可调节两转辊的间距。
开题报告技术路线图篇二
变电所是电力系统中变换、集中和分配电能的场所，是工厂供电系统的枢纽。因此，拥有一个设计合理的总降压变电所对整个工厂具有重要的意义。工厂配电系统是整个工厂的动力源的命脉，它的正常运行直接影响全厂安全。现代工厂的各种设备的数量和种类繁多，供电系统的设计越来越全面、系统，工厂用电量迅速增长，对电能质量、技术经济状况、供电的可靠性指标也日益增高，因此对供配电设计也有了更高、更完善的要求。本课题是对机械厂变电所及其低压配电系统设计，通过车间变电所将电压降成满足各车间的用电电压，并保证供电的安全、可靠、优质、经济。低压配电的设计对工厂的各设备以及它的产品质量也是很重要的。
随着现代经济技术的快速发展，现代变电所的设计主要有以下几个趋势：
3.现代化变电所正在朝着小型化方向发展，具有结构紧凑，布局合理、占耕地面积小、投资省等优点。
4.有人值班向无人值班转变，交流传输向直流传输转变。
1.主要工作
(2)工厂负荷计算，确定无功补偿容量;
(3)车间变电所接线方案的设计;
(4)低压配电系统设计;
(5)短路电流计算及高低压设备的选择;
(6)继电保护及二次回路的选择;
(7)用autocad画出主接线图及车间供电平面图。
2.采用的方法、手段
(1)在车间负荷计算的基础上进行全厂总变电所的负荷计算，考虑车间变电所变压器的功率损耗，从而求出全厂变电所计算负荷及总功率因数。负荷计算的方法有需要系数法，利用系数法及二项式等几种方法，本次设计采用需要系数法来进行负荷计算。
(2)按负荷计算求出变电所的功率因数，通过资料查表或计算求出达到供电部门要求数值所需要补偿的无功功率因数。本次设计采用低压无功功率自动补偿屏来进行补偿。
(3)综合考虑工厂所有车间的有关因素，结合全厂计算负荷以及扩建和备用的需要，确定变压器的台数和容量。
(4)分别求出由系统最大运行方式和最小运行方式的短路电流计算。
(5)参照短路电流计算数据和各回路计算负荷以及对应的额定值，选择变电所高低压侧电气设备，并根据需要进行热稳定校验和动稳定校验。
(6)低压配电系统的各支线截面积和敷设方式的选择校验以及控制保护设备选择。
(7)电气主接线的绘制：根据工厂具体的负荷情况及变压器台数和地理等情况确定电气主接线的方式，使用计算机辅助设计软件cad进行绘制。
按照任务书的技术要求，通过查找大量参考资料和依据国家规范的用电要求，完成机械厂变电所及其低压配电系统的设计，以满足该厂的所有电器设备安全正常的运行和有效保护机械厂的生产和设备的安全。电力系统在运行中，发生各种故障和不正常运行状态时继电保护装置能够有选择、可靠、灵活、迅速动作。
开题报告技术路线图篇三
学生姓名： 学 号：
专 业： 机械设计制造 指导教师：
20xx年 4月10日 题 目： 1.0克粉状物料包装机总体及袋成型部分设计
粉状物品包装机械在工业生产过程中占有重要的地位，对于工业现代化发挥重要作用。我国的粉状物品包装机械行业虽然发展迅速，但由于起步较晚，发展水平要落后于发达国家。因此，我们要对国内外粉状物品包装机发展趋势和现状进行分析和研究，确定我国粉状物品包装机发展道路，和发展的方向。市场经济在迅速的发展，粉状物品包装工业在国民经济中所占的比重越来越大，随着全球经济一体化，经济竞争越发激烈，消费者在追求商品质量的同时，对商品精美包装也越来越看重。进入20世纪80年代后我国包装机械行业开始起步，并且发展迅速，各式各样的包装机械涌现在了市场，食品、工业、医药等等行业。同时出现了很多粉状包装机械生产企业，带动了我国经济发展，提供了大量就业单位，但我们必须重视我国和发达国家包装机械行业之间有20多年的差距1。包装机械是为商品进入市场提供保护、方便流通、促进销售及提高附加值而完成生产过程的技术装备。它是包装工业, 同时也是机械工业的一个重要组成部分, 可以说没有现代化的包装机械,就没有现代化的包装工业。
1.1 我国粉状物品包装机械发展现状
中国粉状物品包装机整体起步较晚，但是经过几十年的发展，国内粉状物品包装机械已成为机械工业中十大行业之一，为中国包装工业快速发展提供了有力的保障，有些粉状包装机械填补了国内空白。随着包装机械技术水平的不断提高，粉状物品自动包装机也有了长足的进步。但在目前，与发达国家相去甚远。目前，我国的粉状包装企业大部分规模偏小，“小而全”是其主要特征之一，同时存在着产能过剩，及企业重复生产那些成本低、工艺水平比较落后、易于制造的机械产品的情况2。这种情况是对资源的极大浪费，造成包装机械市场的混乱阻碍行业的发展。我国的包装机械产品由于品种少、技术水平低、产品可靠性差等原因，面临着激烈的国际竞争。特别是我国近年来，伴随着建设节约型社会，发展循环经济和加大技术创新力度的种种举措，造成新一轮技术引进高潮。这给国产包装行业带来了极大的压力。
1.2粉状物品包装机传动部分的结构
包装机为粉料包装机，粉料包装机顾名思义是包装粉料使用的，它包括的部件有出料斗，插板，给料门，卸料门，放料斗，卡带机构，传料螺旋杆等3，通过外部电机驱动螺旋杆输送物料由于粉状物品包装机的包装速度较高，而且要保证动作的相互协调和工作可靠稳定，用液压式或气动式控制机构尚有困难，因为液体和气体有可压缩性，而且油液的粘度大，高速换向运动时惯性冲击大、发热高，液压还会因温度升高而使粘度变化，影响动作的准确性，所以一般只用于活塞往复动作较慢的机械4 。在这个基础上再配合当今电子科技技术和微机控制技术，更能进一步提高生产率。总体传动可以分为齿轮传动，链传动，带（齿形带）传动等。
1.3 粉状物品包装机计量部分
（1）振动供料
电磁振动供料的原理是料槽受电磁铁激振力的作用产生交频微幅振动从而将粉状物料输送到称量斗中，供电的方法有交流激振和半波整流激振。实际生产中可以通过改变供电电压调节粉料进给速度和生产能力。
（2）螺旋供料
螺旋供料的速度比振动供料快得多, 它靠螺杆旋转供送粉料, 由于螺杆的每一螺距有一个理论容积, 在每个装料循环中, 只要精确控制螺杆的转数,就得到正确的计量, 螺杆计量供送的理论容积应准确一致, 因此螺杆螺旋必须经精确加工,计量螺旋杆通常作垂直安装使用螺旋外径与导管配合间隙应适当[10]。
（3）柱塞式供料
图1柱塞供料
1料斗2柱塞3连杆4 机体5活门6调节螺杆7出料口
1.4粉状物料包装机袋封口部分
包装薄膜通过牵引辊和牵引输送辊被连续供送到衣领成型器,使之转换为与进料相称的袋状形式,将纵边密封,内装物件由进料管道进入袋中,由横封机构和转动导杆机构驱动的袋端切断滚刀口对准料筒上的色标加以热封、切断,最后逐个排至机外6。
1.5粉状包装机械发展趋势
（1）自动化程度越来越高
这是包装机械最显著的发展趋势，美国包装机械的产量和品种居于世界首位，十分注重机械与计算机的结合，实现机电一体化技术。在操作过程中减少人力资源的浪费将自动化操作技术，检验技术应用于包装机械中[5]。
（2）提高生产率，降低成本。
美国，日本，德国，意大利是包装机械四大强国，他们十分注重提高生产率，降低成本，最大效益的实现利润最大化，而提高生产率前提是保证质量，他的原则就是在保证质量的前提下最大的提高生产率，降低生产成本。
(3)适应产品变化具有柔性和灵活性。
装机械是我们面临的重要难题7。
（4）向求精求专发展
世界各国包装及发展集机、电、光、声于一体的技术日趋得到重视，实现科研成果迅速转化为产品，必须走精益路线，专业路线。
开题报告技术路线图篇四
目前，国内对水果分级装备的研究起步较晚，商品化的水果品质检测分级设备比较少；但是，随着机器视觉技术的发展，有越来越多的学者开始对苹果、柑橘、黄桃等水果的品质特征进行研究，并研制了部分水果检测分级装备。由于国内相关技术的不成熟，现有的检测分级装置检测研究对象多为苹果、芒果、猕猴桃、柑橘等小型水果，而目前针对哈密瓜的分级研究基本上处在理论层面，还没有应用到实际生产中，仍需要进行继续深入的研究。目前，哈密瓜的市场需求量在逐年增加，因此迫切需要一种针对哈密瓜大小分级的设备及技术解决当前的问题。
哈密瓜是新疆地区的名优特产，素有“瓜中之王”的美称，含糖量高，奇香袭人，不仅香甜可口，而且营养成分十分丰富，被誉为“水果皇后”.然而，目前哈密瓜采摘后的检测方式主要采用人工分拣方法，效率低下，随意性大，往往带有人的主观因素，造成分选不规范，分选精度低；同时分拣时间长，水果腐烂变质及客户等待时间较长等问题突出，造成资源和时间的双重浪费，致使经济效益下降，最终影响了哈密瓜在市场上的竞争力。因此，对哈密瓜进行自动化分级显得尤为重要。
本研究针对目前新疆哈密瓜主要依靠人工在田间地头进行分级的现状，设计了一种翻转式哈密瓜分级装置。
1.1 总体结构
本装置包括机架、进料口、卸料口、传送系统、承载水果装置、控制系统和分级执行装置。传送系统包含电动机、同步皮带、主动链轮、从动链轮和链条输送带；控制系统包含对射式激光传感器、传感器支撑架、三菱 plc 和 plc 支撑架；分级执行装置包含分级执行装置支撑架、支撑轴、调速电机、凸轮和棘轮。
1.2 工作原理
工作时，电动机带动传送系统工作，传送系统带动承载水果装置工作，哈密瓜由进料口进入承载水果装置。当承载水果装置通过对射式激光传感器区域时，哈密瓜触发对射式激光传感器，按照所触发的对射式激光传感器的对数将哈密瓜分为大、中、小3 个等级；对射式激光传感器将信号传给三菱 plc,通过预先设置好的程序使三菱 plc 控制相应的调速电机转动，调速电机控制凸轮转动；凸轮通过转动使相应的水果托盘翻转，进而使哈密瓜进入相应的卸料口，实现哈密瓜的分级；拉伸弹簧拉动水果托盘回到初始位置，凸轮继续转动至初始位置后通过与棘轮作用停止转动，等待下一次转动。
2.1 材料与方法
本次试验材料选 用品 种 为“金 皇 后 （欣 源 蜜6号）”的成熟哈密瓜样本，样本个数为 100个，产地为新疆兵团农六师103 团哈密瓜种植基地。根据当地瓜农的经验和哈密瓜的全生育期（85 ~ 110天左右），在哈密瓜成熟期对此种哈密瓜进行两批次采收，每次均采收 50 个，且采收时间间隔不能超过 3天，共得到 100 组有效试验数据。
2.2 水果托盘曲线确定
通过对哈密瓜球度的计算，可以看出“金皇后（欣源蜜 6 号）”品种哈密瓜形状规则，接近于球形，因此需要设计一种类球形的水果托盘。选取哈密瓜理论平均纵径做为椭圆的长轴 r1,哈密瓜理论平均横径做为椭圆的短轴 r2,并选定用于设计水果托盘的曲线。
2.3承载水果装置设计
承载水果装置由转动轴、减震弹簧、水果托盘支撑座、水果托盘缓冲垫、装置支撑座、拉伸弹簧和水果托盘组成。其中，装置支撑座与链条长销轴相联，减震弹簧固定在水果托盘支撑座和装置支撑座之间；水果托盘通过转动轴与水果托盘支撑座联接，其缓冲垫固定在水果托盘支撑座上，拉伸弹簧用于联接水果托盘和水果托盘支撑座。承载水果装置是哈密瓜分级装置中的关键部件，该装置中水果托盘的主要作用是实现哈密瓜承载传送和翻转；减震弹簧和水果托盘缓冲垫主要作用是当哈密瓜由进料口传送至水果托盘时实现减震和缓冲，避免哈密瓜出现损伤；拉伸弹簧的主要作用是当水果托盘翻转后将水果托盘拉回原位置。
3.1 分级执行装置设计
带动凸轮绕支撑轴转动，凸轮在转动过程中通过与水果托盘作用，驱动水果托盘翻转，进而使哈密瓜翻转并实现哈密瓜的分级；凸轮每次工作后都回到初始位置，通过与棘轮的作用实现凸轮静止。
3.2分级控制系统工作原理
量的关系；然后，plc 通过获取传感器被触发个数的信息间接获取哈密瓜的等级信息，并根据间接获取的哈密瓜等级信息控制相应的调速电机转动；调速电机控制凸轮旋转并驱动水果托盘翻转，最后完成哈密瓜的分级。
1 哈密瓜表面清理及编号。对所采收的哈密瓜使用干毛巾进行表面清洗，用小刀切除果梗，并对哈密瓜进行编号，将编号为1 ~ 100 的记号纸贴在哈密瓜果梗处。
2 哈密瓜外形尺寸测量。对已经编号的哈密瓜样本，使用高度划线游标卡尺测量哈密瓜样本纵向长轴的长度 a、横向短轴的两个长度 b 和 c.其中，短轴的两个长度 b、c 测量方式是短轴处相互垂直的两个位置进行测量，通过公式（1） 求出哈密瓜的球度 .在测量哈密瓜纵径时需要人工将哈密瓜竖立，由于竖立过程人工参与，可能存在一定的偏差，故此处均采取多次测量取平均值的方法。每个哈密瓜样本的尺寸数据测量 3次并详细记录每次所测量的数据，将每个哈密瓜样本的 3组试验数据取平均值作为哈密瓜的尺寸数据，并最终以 100 个哈密瓜的平均横纵经值做为哈密瓜的理论横纵经值。
第1-4周 实习调研、收集资料；
第5周 完成开题报告；
第6-7周 完成总体方案设计；
第8-11周 完成机械结构、驱动系统、控制系统设计计算；
第16周 整理文档图纸完成毕业设计说明书；
第17周 校对所有设计内容参加毕业设计论文答辩
[1] 朱培逸，王引佳，高珏，等。 基于 plc 和组态王的水果品质分级系统设计[j]. 农机化研究，- 106.
[2] 张俊雄，荀一，李伟，等。 基于计算机视觉的柑橘自动化分级[j]. 江苏大学学报：自然科学版，- 103.
[3] 安爱琴，余泽通，王宏强。 基于机器视觉的苹果大小自动分级方法[j]. 农机化研究，- 166.
[4] 刘燕德，吴明明，孙旭东，等。 黄桃表面缺陷和可溶性固形物光谱同时在线检测[j]. 农业工程学报，-.
[5] 王运祥，马本学，贾艳婷，等。 采用夹持果梗方法的水果检测分级机设计[j]. 食品与机械，- 110.
[6] 葛纪帅，赵春江，黄文倩，等。 基于智能称重的水果分级生产线设计[j]. 农机化研究，- 130.
[7] 吴晓强，黄云战，赵永杰。 基于运动控制器的苹果质量分级系统[j]. 食品与机械，- 116.
[8] 李晶，张东兴，刘宝。 苹果分级机输送与翻转机构设计[j]. 农业机械学报，- 161,.
开题报告技术路线图篇五
沥青搅拌楼的楼架结构分析
选题的科学意义：
大型机器的支撑基础，承受着由机器的不平衡扰力引起的振动和机器的自重等，如其振动过大，将会影响机器的加工要求或无法正常运转，甚至损坏机器和影响邻近的设备、仪器和人员的工作和生活，严重的还会危及建筑物的安全。因此动力机器的基础结构分析具有重要的意义。
我国对于动力机器基础正式研究起于上世纪七十年代，在八十年代主要编制成了国家标准《动力机器基础设计规范》和《设计手册》，这对于动力机器基础设计和分析提供了重要依据和参考。近年来对于动力机器基础结构的研究，往往集中于对压缩机、压力机、运输机、配料机等机器基础的设计和结构分析。对于工业上应用的更复杂的设备，像由振动筛、搅拌器等多个动力机器组成的大型沥青搅拌楼，对于这种往往由多个动力机器组合的大型设备的楼架问题研究的几乎没有。另一方面研究人员仅仅采用单一理论计算方法计算扰力值，振动幅值等，计算方法和参数的选择并不统一，或考虑不够全面造成结果各不相同或不接近实际。
针对以上问题，本文拟考虑多台设备共同作用时的振动合成，如考虑搅拌机的振动扰力和振动筛的扰力，并考虑如风载、静载、动载多种载荷情况下楼架的承载和振动情况。同时在理论计算的基础上，采用有限元分析软件对楼架进行模态分析，获得结构的频率和振型，然后进行分析，根据分析结果优化楼架设计，并再次进行有限元计算，验证改进方案的可行性。
选题的应用前景：
沥青混凝土搅拌设备是沥青路面机械化施工的关键设备，近20年来，我国公路交通事业发展迅猛，公路机械化施工因此获得巨大进步，特别是对参与高速公路沥青路面工程建设的企业来说，拥有大型沥青混凝土搅拌设备已是市场准入条件之一。而其楼架部分是搅拌楼的重要承载机构，其设计首先必须保证机器的特定工作要求，满足振动和抗振的要求。
楼架作为沥青搅拌楼的支撑基础，它在各种工况下承受着巨大的载荷。若局部的应力过高会导致结构被破坏，因此需要对楼架结构刚强度和抗振性及稳定性进行分析，避免楼架的破坏同时合理选择楼架钢材的截面尺寸等，这样可以保证沥青搅拌楼的楼架在满足安全性的前提下节约材料，因此对企业生产经济性具有重大意义。
企业中沥青搅拌楼的楼架设计往往利用技术人员的经验设计，即直接采用特定的结构和尺寸进行生产制造。本文的选题来源于企业，是对现有某型号沥青搅拌楼的楼架安全性和经济性进行验算分析或在进一步优化设计，这样可以有效地降低设计成本，更具经济性。
选题中由于沥青搅拌楼的楼架高度较高，所以要考虑多种载荷情况下楼架的承载和振动情况。同时采用有限元软件进行分析，更好的展现在工作情况下楼架的实际情况，显现出楼架中的危险部分，可以针对问题对楼架机构进行进一步的改进和完善，优化楼架，为沥青搅拌楼楼架的设计提供有力的依据。这些对于大型复杂设备的支撑基础设计都具有一定的参考意义。
此课题来源于工程实际，是以无锡锡通科技集团某沥青搅拌楼设计为背景展开的。其楼架结构分析是搅拌楼设计工作的重要组成部分。此课题的完成将为企业进行各种型号沥青搅拌楼的楼架设计提供重要依据。
动力机器基础设计应根据基础本身质量、刚度的分布、设备的质量和刚度、地基的影响、扰力大小和相位等因素，确定安全可靠、适用、经济合理和技术先进的方案。
本论文是对企业中已有的楼架安全性与经济性进行分析验算和优化，楼架的结构和选材已定、不进行研究，本论文对于沥青搅拌楼的楼架设计提出必须满足的`三个基本要求：
(1)具有良好的抗振性;
(2)具有足够的刚强度;
(3)稳定性要求。
只有满足了这三个方面的要求才能保证沥青搅拌楼的正常运行和安全生产。所以在进行沥青搅拌楼的楼架设计时需要进行动力特性分析以及强度和稳定性的计算。最后就楼架可行性与经济性进行验算和优化。
1.关于楼架抗振性研究：设计动力机器机架的基本目标是限制其振动幅值和自振频率，以满足机器本身和附近设备、仪器的运转和不影响邻近工作人员和居民的工作和生活。因此本设计中动力计算时首先要确定机器的扰力作用方向和扰力值及其作用点的位置，然后按沥青搅拌设备的扰力性质，采用相应的动力计算公式，计算楼架的振动幅值、振动频率等，使之不超过允许极限值。
2.关于楼架刚强度的研究：要使楼架具有良好的动态性能必须保证它具有足够的静、动态刚度。静态刚度是以满载静力作用下的静位移来表征，动态刚度是指其动态特性，是以其系统的满载自振频率来表征。对刚度的研究本文从这两个方面入手分别计算。强度设计的准则是在机器运转中可能发生的最大载荷的情况下楼架上任何点的应力都不得大于允许应力。强度计算时本文主要进行内力分析、载荷组合、和承载能力的验算。其中内力分析包括动内力、风载以及各种静载荷内力的计算。通过这些分析和计算确保沥青搅拌楼楼架的所有构件在各种可能的载荷工况下都不受到损坏，从而使机组能够安全地运行。此外还需研究楼架在弯扭组合交变应力作用下的疲劳强度问题。
3.关于楼架杆件稳定性的研究：对于细长的或薄壁的受压机构及弯-压结构存在失稳问题，失稳对结构会产生很大的破坏，设计时需要校核。本文研究的沥青搅拌楼的楼架由于立柱高度大承受的竖直方向的载荷较大，为避免立柱失稳，需要校核计算。研究时由于楼架受力情况复杂，需要对立柱所受外力简化、近似处理等从而计算出立柱所能承受的临界压力。
4.关于楼架安全性与经济性进行验算和优化：将理论计算结果与有限元软件运算的结果进行比较，通过对结果的分析来得出结论或进一步的优化，这也是本文的最终目的。
问题1：如何进行沥青搅拌楼楼架振动位移的计算问题：
以前对机器基础的设计的方法有两自由度法和空间多自由度法，在计算机普及以前只能采用两自由度法。这种方法从基础中逐一抽出单榀横向框架，把它们简化成两自由度的质量、弹簧体系，然后进行动力分析。这种分析忽略了纵向框架的作用，只能求解单品框架的频率、振型和动力响应，其精度和空间框架的实测结果相差较大;对于不能分解成平面框架的复杂结构该方法更无能为力。空间多自由度体系往往更接近实际的几何、物理模型，其精度更高，但空间多自由度法计算复杂，需要求解问题较多。
本论文拟采用空间多自由度法计算，但利用空间多自由度进行分析时难点主要是：建立计算模型与动力平衡方程并进一步进行动位移的计算。楼架动力计算时将振动位移分成水平振动位移和竖向振动位移的计算：
(2)进行竖向振动位移计算时，考虑横梁的变形，把单跨梁的铰支座改成弹簧支座，建立模型，建立刚度方程，求出自振频率，最后计算结构动位移。
问题2：如何在多种载荷及其组合载荷下进行强度计算的问题：
本问题的难度在于涉及的载荷非常多，如工作情况下的动载、设备自重、风载、地震载荷等，应该选取何种情况下的载荷或组合载荷进行强度计算。此外还要研究楼架在弯扭组合交变应力作用下的疲劳强度问题。
本文首先将载荷分类：
a.永久载荷组合由设备自重、楼架自重组成
b.可变载荷由动载荷组成
c.偶然组合由风载荷组成。在楼架承载力计算时进行载荷的组合，并取较大值作为控制值：
1)基本组合可由永久载荷与可变载荷组合，可变载荷中的各项动力载荷只考虑单向作用;
2)偶然组合可由永久载荷，可变载荷及偶然载荷组合。再进行计算时，计算简图按下列规定确定：
1)柱和顶板横梁按横向平面刚架计算，当量载荷考虑竖向和横向的作用;
2)柱和顶板纵梁按纵向平面刚架计算，当量载荷考虑竖向和纵向的作用。计算纵横梁在水平载荷的作用下产生的弯矩，可近似的假定梁的两端为固定支座来计算。
问题3：对楼架进行有限元分析时如何建模及如何进行模态分析的问题：
利用有限元可以进行静态分析、刚框架结构的地震响应分析和模态分析。
在进行有限元分析时首先需要进行有限元软件的建模，本文在建立沥青搅拌楼楼架的有限元模型时，不能沥青搅拌楼楼架及设备的全部导入ansys中进行建模，因为那样可能会导致运算量过大而使软件无法运行，可根据需要，建立楼架的有限元模型，然后选择所采用的有限元单元类型，划分网格，最后对其进行计算分析。采用这样的方法，建立楼架的有限元模型，可以减少运算量，但必须能够分析出楼架所达到的最大变形量。
对于模态分析，用于确定设计结构或机器部件的振动特性，即结构的固有频率和振型，它们是承受动态载荷结构设计中的重要参数。模态分析的好处：
(1)使结构设计避免共振或以特定频率进行振动;
(2)使工程师可以认识到结构对于不同类型的动力载荷是如何响应的;
(3)有助于在其它动力分析中估算求解控制参数进行模态分析需要清楚模态分析的基本理论。
本文进行楼架的模态分析的主要分析思路：首先，进行理论分析计算系统的固有频率，然后在ansys中用实体建模的方法建立楼架模型，通过网格划分和加载求解来得到系统的固有频率。最后，将理论计算结果与软件运算的结果进行比较，通过对结果的分析来得出结论。
学术条件：本人在经过本科阶段和研究生阶段的学习，掌握了材料力学、结构力学、高等动力学、机械振动、建筑振动理论及有限元分析理论等多方面的知识，这是论文开展的理论基础。然后又参考了相关领域的研究成果和实践状况，为论文的完成有很大的实际意义。同时还有我的导师和同学都将为我的论文提供指导和帮助，这些都是我完成课题的重要保证。
设备条件：分析用计算机与软件均具备。
20世纪80年代以来，随着有限元法和结构优化设计技术的发展，利用有限元方法分析机架或楼架应力、变形分布等情况，来解决其存在的问题，实现优化设计的目的，已在我国有了应用[1]。本课题利用理论计算与有限元相合的方法对沥青搅拌楼的楼架进行结构分析和优化，解决在实际使用过程中楼架因为强度问题的断裂和振动破坏，在满足抗振性、刚强度的要求下减轻楼架的质量，降低成本。
动力机器支撑基础设计一般要求应保证抗振性、刚强度及稳定性。
本文正是从这三个方面进行分析进行楼架结构的分析。设计前需要弄清设备的结构和工作原理，文献[2][3]介绍两种沥青搅拌站的基本结构和工作原理。为个人提供了一定的专业知识。由于刚度分析主要考虑变形问题，在进行动力分析时显然要最终求出楼架的最大的振幅，振动频率。
对于楼架抗振性的研究：抗振性即动力分析，是本文的难点。在进行动力分析时需要知道沥青搅拌楼的扰力产生来源，及扰力的作用方向和作用点的位置，然后本文在进行楼架的动位移计算时采用了空间多自由度法计算。空间多自由度体系往往更接近实际的几何、物理模型，其精度更高，应用也越来越广泛。