武汉科技学院毕业设计(论文)开题报告-胡瑞勇-最终

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1、附件四：武汉纺织大学毕业设计（论文）开题报告课题名称生物质压缩燃料成型机的结构分析及仿真院系名称机电工程学院专业机械设计制造及其自动化班级机设075班学生姓名胡瑞勇一、课题的意义：利用生物质压块燃料技术，将农村大量被浪费的生物质变成可以代替部分生活和工业用煤的新型固体燃料，对广大农村地区的生物质资源综合的利用和开发具有重要的意义。在农林产品采集加工过程中，会产生大量的剩余物，如木屑、稻壳、花生壳及蔗渣等，由于各种原因，这些剩余物部分被直接燃烧，有的则由于砸碎、松散、水分多、透气性差，储存、运输、使用均不方便而没有充分利用，常年堆积，腐烂流失，造成环境污染。而生物质压块燃料技术

2、则利用这些农林废弃物生产一种形状规则，质地均匀、发热量大、经久耐用的新型固体燃料，变废为宝，减少环境污染,具有成本低、投资少、见效快的特点。本课题使用PRO/E对生物质燃料成型机进行仿真装配，实现生物质成型机在PRO/E的环境中进行运动仿真，便于对机构进行干涉检查，通过对生物质成型设备执行部件工作过程中受载后位移、应力进行分析仿真。可以为零件的强度计算提供依据，缩短设备的开发周期，降低设计成本，促进生物质压缩燃料在农村的广泛运用。二、所属领域的发展状况：日本在20世纪50年代，研制出棒状燃料成型机及相关的燃烧设备；美国在1976年开发了生物质颗粒及成型燃烧设备；西欧一些国家（

3、荷兰、瑞典、比利时、芬兰、丹麦等）在20世纪70年代已有了冲压式成型机、颗粒成型机及配套的燃烧设备；亚洲一些国家（泰国、印度、韩国、菲律宾等）在20世纪80年代已建了不少生物质固化、碳化专业生产厂，并研制出相关的燃烧设备。日本、美国及欧洲一些国家生物质成型燃料燃烧设备已经定型，并形成了产业化，在加热、供暖、干燥、发电等领域已普遍推广应用。我国从20世纪80年代引进开发了螺旋推进式秸秆成型机，近几年形成了一定的生产规模。例如，陕西省武功县轻工机械厂研制的螺旋推进式秸秆成型机，辽宁省能源研究所研制的颗粒成型机，南京林产化工研究所研制的多功能成型机，河南农业大学机电工程学院研制的活

4、塞式液压成型机，在国内都已形成了产业化。但国产成型加工设备在引进及设计制造过程中，都不同程度地存在着技术及工艺方面的问题，这就有待于去深入研究探索、试验、开发。三、本课题的研究内容、研究方法、研究手段和研究步骤：1、研究内容本课题开发一种用于压缩新型生物质燃料的成型机，通过使用PRO/E对所研究的成型机进行虚拟装配、运动仿真以及用Pro/Mechanica模块对生物质成型设备执行部件工作过程中受载后位移、应力进行分析仿真，将各种分析结果通过图表和曲线的形式呈现给设计人员，从而达到降低设计成本与缩短开发周期的效果。2、研究方法1、文献研究法，通过查阅大量有关生物质压缩燃料成型的

5、资料，了解生物质压缩燃料成型机的发展现状和所面临的问题，探索解决问题的方法。2、总结前人经验，发挥创新能力，制定合理可行的压缩新型生物质燃料的成型机的设计方案。4、利用大学阶段所学专业知识，运用计算机辅助设计工具，实现生物质压缩燃料成型机的3D设计。3、使用Pro/Engineer中的Pro/Mechanica模块对生物质压缩燃料成型机进行运动与受力的仿真分析，借助Excel将各种分析的数据做成图表呈现出来。3、研究手段1、通过搜索相关的中外文资料，了解生物质燃料成型机的现状及其发展趋势；2、掌握PRO/E中实体设计、工程图、装配、机构仿真等常用模块的操作；3、通过到市场调查

6、和实习，了解社会需求，确定新型生物质燃料的成型机应该具备的功能以及相关的规格；4、指导老师的指点下，充分发挥创新能力形成自己的设计思想，确定设计方案；5、通过查阅相关的机械设计手册，完成设计计算。6、使用常用的计算机辅助设计软件（Pro/Engineer和AutoCAD）实现三维设计和工程图的绘制。4、研究步骤（1）、仔细阅读并总结所获取的相关资料；（2）、到相关工厂参观、广泛进行市场调查；（3）、在充分了解社会需求的基础上完成新型生物质压缩燃料成型机的方案设计。（4）查询相关的机械设计手册，利用大学期间所学的专业知识，选择和计算重要的动力与核心部件，并进行校核；（5）、用P

7、ro/Mechanica完成的新型生物质压缩燃料成型机虚拟样机的运动仿真。（6）、用Pro/Mechanica对生物质成型设备执行部件工作过程中受载后位移、应力进行分析仿真，若设计不合理，则应该修改原来的实体设计，直到满足使用要求为止。（7）、运用Pro/Engineer绘制零件的3D模型并生成二维工程图。参考文献：[1]景果仙,王述洋,汪莉萍,李燕东,李政.基于Pro/Mechanica的生物质挤压设备平模成型孔结构分析及仿真[J].机电产品开发与创新,2009,(03)[2]胡建军.秸秆颗粒燃料冷态