建材机械的分类及设计的一般要求

生产建筑材料和制品所用的主要机械设备称建材机械。生产建筑材料和制品所使用的大部分天嫉原队少量化工原料，都要经过必要的开采、加工制造才能成为符合要求的成型料。作为建筑材料还要挠成，作为制品还需成型。在建筑材料工业的生产过程中，往往需要处理大量的固体物料，这些物料(包括原材料、燃料、半成品、成品等)从矿山、码头运到工厂，在厂内车间之间，以及车间内部的转移、都包括大量的起重运输操作。由于生产各种建筑材料都需要一定数量的原料配比，因此必须有称量装置。此外，在生产过程中，有时还需要检测装置、自动控制装置等。本书只叙述主要的机械设备和生产过程的机械化与自动化。建材机械大致可分为原料加工机械、烧成设备、成型设备、输送机械、选粉设备、收尘设备等。

(一)原材料加工机械

其中主要为破碎及粉磨机械，其它还有筛分机械、搅拌与混合机械设备，电磁除铁设备，料浆脱水设备，喷雾干燥机等。

(二)烧成机械

主要是回转密、机械化立窑，其它如熔窖、轮窖、隧道窖等。

(三)成型机械

平板玻璃成型机部有引上机，平拉机，浮法成型机等。

陶瓷制品成型机械有塑性成型机，粉料干压成型机，注浆成型机等。

玻璃纤维成型机有拉丝机等。

矿棉成型机有四辊离心机等。

(四)输送机械

主要有带式输送机、振动输送机、电气输送设备等，其它还有斗式提升机、螺旋输送机、刮板输送机及钢板输送机等。

(五)选粉及收尘设备

主要有空气选粉机，水力旋流器，离心式收尘器，电收尘器及过滤式收尘器等。

尽管建材机械的类型、用途、性能要求及结构特点等各有不同，但它们的设计方法、设计过程和设计要求基本上是类似的。

(一)建村机械的主要设计方法

1．理论分析计算的设计方法

一般，当设计某机器时，如果前人对这种机器的使用研究较多，了解得比较深透，已经建立了一整套比较成熟的理论和计算公式，则可采用理论分析和计算的方法进行设计。就是根据机器和被加工或被控制对象的运动等各种现免应用理论分析法，导出这些现象中各参数间的一班关系方程式从而用于指导设计实践。

上述方法同祥适用于设计建材机械。在设计工作中要结合工程力学，机械零件等基本理论，即可对机器的有关参数、强度、刚度和振动等进行系统助理论分析和计氓但尼建材机械在操作过程中的运动、变化较为复杂，因此，有的机械目前用理论分析计算的产计方法还未达到很成熟的地步。理论分析法及理论方程式，只能作为设计机器的重要依据之一，在实际设计时，还要结合下面所述的一些方法进行。

2．模型放大没引法

模型放大设计法，是把理论分析法和实验法相结合的—‘种解决大量实际问题的方法，是相似理论在工程上的应用。它根据理论分析所得的微分方程，经过相似转换获得相似准数，并在根据相似原理建立起来的模型上通过试验，求出这一类相似现象的各个相似准数间的函数关系，即可适用于整个这一类现象。这样，就可以把小型试验机台上获得的数据和规律，推广应用到大型机器的设计中去，这就是所谓的模型放大(或称相似放大)设计法。

目前在我国，设计建材机械的方法还比较落后，大多以经验—类比—实验的方法为主，以理论分析的方法为辅。可以预言，随着我国科学技术的发展，理论分析计算的设计方法的日趋完免采用现代设计法，设计水平将不断获得提高。

(二)建材机械的一般设计过程

1．设计准备

首先要明确设计任务初步拟定设计方案和计划。设计任务书是设计机器的根据，因此，在设计前应认真明确设计任务书所提出的全部设计内容和要求，然后根据所加工的物料性质和工艺要求进行初步分机拟出机器的主要技术参战拟定设计机器的计划，提出保质保量按期完成任务的措施。

其次是调查研究，修正设计方案和计划。设计人员应深入机器的使用和制造单位，了解建筑材料、制品对机器的要求，使用单位(特别是机器的操作者)对机器的要求和意见，以及机器的承制单位的具体情况等。同时，设计人员还必须认真查阅和搜集国内外的有关技术资料，了解国内外有关此类机器设备的历史、现状和发展趋势，以供设计参考。此外，在调查研究的同时，还必须做些必要的实验、分析和对比工作。在做完上述诸调查研究工作后，就为正确地完成设计任务打下了基础，从而可进一步修正设计方案和计划。

2．方案设计

在完成上述工作后，即可进行方案设计，拟出几个不同的方案进行比较。一般说来，方案没汁应经过几次，甚至多次反复讨论和修改，最后选定一个综合性能较好的方案。

方案设计应包括主要技术参数，总体方案图、主要部件图、传动系统图、控制系统图、试验报告以及技术经济效果的分析资料等内容。

对于新型设备，持别是对那些重要设备的设计，必须坚持“一切经过试验”的原则。方案设计后，必须经过模拟或实际试验以及工业试验。经试验总结，达到预期的效果后，方可在设计中正式采用。

3. 施工图设计    ·

设计方案被批准后，即可进行施工图设计c一般施工图的设计主要应包括机器的总布置图、总装配图、各部件装配图、零件图、编制零件明细表、设计计算书，机器的使用说明书等技术文件。

4．小结和总结

机器全部设计完毕后，应做出设计小结，提出本设计中的主要忧缺点，设计工作中的经验和教训，并对本设计的水平作出初步的评价，提出今后改进设计的意见。同时应将设计过程中全部设计文件整理归档。

在设计图投入加工制造过程中，设计人员还经常深入现场，了解制造、安装和试车情况，以便及时发现和解决存在的问既并利于以后改进设计。

最后，当设备试制出来，并经正式试车、鉴定和投入使用后，还必须在上述小结的基础上进行全面总结。

(三)建材机械的设计要求

1．满足使用要求

机器的使用要求，就是要求它能够有效地执行预期的全部功能。这包括执行全部功能的可能性和可靠性两个方面：可能性即以正确设计、全面实现工艺技术参数、正确工作原理和机构组合来保证；可靠性即在预定的寿命期间要可靠地工作，也就是机器在使用中不发生破坏，不致过度磨损成产生过度变形而导致机器的失玖也不因机器的运转不够正确，以及强烈的冲击和振动等而损害到机器的正常工作质量。由于建材机械荷载变化较大，磨损严重，工作环境恶劣等原因，因此必须有较高的可靠性。

2．满足经济性的要求

机器的经济性是一个综合指标，它表现在设计、制造和使用整个过程中：’在设计、制造上，要求成本低生产周期短；在使用上，要求生产串高，适用范围大，燃料、电能和辅助材料等消耗少，管理方便，维护费用低廉等。

3. 满足工艺性要求

整部机器应具有良好的工艺性。在不影响工作性能的条件下；应使机器的结构尽可能简化，力求用最简单的机构和装置取代非必须的复杂轻易完成同样的预期功能。为此，应全面分析对比各种机构绩合方案，尽量采用标准零、部件及优先配合、优先系列和标准线构要素等；制造及装配的劳动量翼少；装拆、维修要方便。

4. 满足劳动保护的要求

劳动保护是设计机器时必须特别重视的要求。它可以概括为三个方面；

(1)特别注意技术安全，如对机器中易于造成危害工人安全的部低均皮加装安全罩；一切传动机构均应尽可能设计成闭式的；易于与工人接髓的外露部位不应有锋利的棱角或灼热的介质等；采用各种可靠的安全保险装置和信号报警系统。

(2)最大限度地减少工人操作时的体力及脑力消耗。仪表和信号装置应布置适中；力求简化操作过程，并适当利用自动化操纵装置；采用各种可靠的连锁装置，例如在有集中润滑的大型设备中，可以在油路中接入一个压力瞻电器，以保证在未接通油泵电机的电源及油压未达到预定的指标时，不可能开动机歉从而防止摩擦副在阁滑不良的情况下起动时的过度磨损，这样就可以避免操作错误所引起的不良后路从而消除了操作者的精神负担。

(3)努力改善操作者盼土作环境。力争降低机器的噪音；有效地净化或排除操作时产生的废气、废液及灰尘屑未，保持工作环境通风流畅，温度适中；适当美化机器和零件的外形及表面等。