抛丸清理机结构设计.doc

济南大学泉城学院毕业设计（论文）
摘 要
本文通过对抛丸清理机结构的设计，明白了抛丸清理技术的工艺优点及抛丸清理机的类型和特点，分析了抛丸清理机的国内外技术和发展趋势，重点分析了抛丸清理机的技术现状和抛丸清理机的技术改进，重点论述了国内外常用的抛丸清理机机械装置，以及抛丸清理机的用途、工作原理、结构类型和对该机构的改进与设计。
随着炼钢事业和造船事业的不断发展，所要求钢材的材料性质和尺寸规格都发生了很大的变化，对其预处理后的质量要求也越来越高，这样对钢材预处理质量起决定作用的预处理生产线的技术性能要求也发生了变化。现国内生产的钢材预处理线能清理最宽6米的钢板，常见的型钢如角钢、槽钢、工字钢、H型钢等都可以采用钢材预处理线来处理，钢板预处理生产线采用了辊道式连续通过型抛丸清理机来加工。抛喷丸清理技术的发展历程如同其他行业技术的发展一样，经历了从仿制到自行开发至快速发展的一个漫长的过程。现阶段，抛喷丸清理技术主要向着节能、环保、高效、安全、经济的方向发展，相继出现了形式多样的清理机（如通过式抛丸清理机、转台式清理机、吊钩式清理机、履带式清理机、滚筒式清理机、链式清理机、喷丸式抛丸清理机等），在技术发展趋势上主要是结合新技术（如先进的虚拟制造技术、机器人技术）、使用新材料（如使用新材料解决耐磨问题）并与计算机技术（如软件开发）结合，从而实现抛丸机的智能化、电子化及红外远距离控制，实现全自动化清理。

关键词：抛丸清理机；钢板预处理线；辊道式抛丸清理机；抛丸机

ABSTRACT
This article through to the shot blast cleaning machine structure design，understand the shot blast cleaning process advantages and shot blast cleaning machine type and characteristics,analyzes the shot blast cleaning machine technology at home and abroad and its development trend，analyses the shot blast cleaning machine technology situation and shot blast cleaning machine technology improvement，discusses the commonly used at home and abroad the shot blast cleaning machine mechanical device, and the use of shot blast cleaning machine, working principle, structure types of the mechanism and the improvement and design。
As steelmaking career and shipbuilding business development, steel materials required the nature and size have undergone significant changes, the pretreatment of quality requirements after more and more is also higher, this steel pretreatment quality to the decisive role in the production line of pretreatment technology performance requirements also change。Now the domestic steel pretreatment line can clean up the most wide six meters of the steel plate，common payments such as Angle steel, channel steel, range, h-beam, etc all can use steel pretreatment line to deal with，steel pretreatment line adopt the roller type continuous type through shotblast cleaning machine processing。Cast body.they technology development history as other industry technology development, has experienced from the generic to develop our own to fast development of a long process. At present, the main cast body.they technology to energy saving, environmental protection, high efficiency, safety, economic development direction, have appeared the various forms of cleaning machine (such as through the type shotblast cleaning machine, turn desktop cleaning machine, hook type cleaning machine, caterpillar cleaning machine, cylinder cleaning machine, chain cleaning machine, shot peening type shotblast cleaning machine etc), in the technical development trend is mainly to combine new technology (such as advanced virtual manufacturing technology, robot technology), use new materials (such as the use of new materials to solve problems wear-resisting) and and computer technology (such as software development) combined with, so as to realize the abrators intelligent, electronic and infrared remote control, realize the automatic cleaning.
Key words：Shot blast cleaning machine；Steel pretreatment line；Roller type shot blast cleaning machine；shot blasting machine abrator

目 录
摘要………………………………………………..…….….…………….. .I
ABSTRAC…………………………………….……………………..…………….II
1 前言………. …… ……….…………………………………………….….……………..1
1.1研究的背景及意义..........................………….………….………..1
1.2研究现状...........................……….......…………….………….………..1
1.3本课题的内容与任务.............…………………………….…....……..………2
1.3.1本文讨论的具体内容...................………………………….…....…....… …… .2
1.3.2本课题的主要任务.............………………………….…....…….. …….….... …2
2 抛丸清理机的工作原理.................……..….………………………….…..….……….3
2.1工作程序…………………………………………………………………..3
2.2抛丸清理机的主要结构及特点……………….………………...………………..4
2.2.1抛丸清理室及前后副室……………… .……………………... ….……… ..… ...4
2.2.2抛丸器总成………… ……………… ….……………...……… …………………5
2.2.3丸料循环净化系统……………… .……………………... ….…….. ... …. ..… ...5
2.2.4辊道输送系统……………… .……………………... ………………….…….. ... .7
2.2.5除尘系统……………………………………………………...……8
3 QH6920ZY型抛丸机主要部件的设计… …… ….. …... …………… …….….. ... … .. ..9
3.1 弹丸的类型选用................……...……………………… ….…..….………….9
3.1.1弹丸的选用.............……...………………………….…..….………….9
3.2 抛丸器的磨损分析................…...………………………….…..….………….10
3..2.1 抛丸器的分析............…..……………………….….. ….……………………11
3.2.2 抛丸器的主要参数的确定……….……………………..….…... …..….….…11
3.2.3 丸速和丸径的核算…… ….…………… ………..…. ……...…..….………...14
3.3 斗式提升机的分析与计算….…………………….…..….………...14
3.3.1 斗式提升机的优缺点……….……………………..….……...…..….………..15
3.3.2 斗式提升机的分类…….……………………..… .……...….. … ….………...15
3.3.3 料斗的分类…….………….……………………..….……...…..….………...15
3.3.4 提升机的设计与计算……. ……… ……………..….……...….. ….………...16
4 螺旋输送机的分析与计算………….……… ……………..….……...…..….………...20
4.1 螺旋输送机的特点及工作原理…………… ……..……… ...…..… .…… …...20
4.2 螺旋输送机的设计与计算….………… …………..….……...…..…. ………...20
5 抛丸清理机的其他部件的选取…….……………………..….……...…..….……… ...24
结论......................………….………….……………………..….……...…..….………...25
参考文献......................…………….…………………..….…..……………….………….26
致谢......................………………….……………………..…….…………...…………….27
附录......................…………………..…….. . .….. .….. .…...…………………….…

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1 前言
1.1 研究的背景及意义
随着炼钢事业和造船事业的不断发展，所要求钢材的材料性质和尺寸规格都发生了很大的变化，对其预处理后的质量要求也越来越高，这样对钢材预处理质量起决定作用的预处理生产线的技术性能要求也发生了变化。为解决钢材锈蚀问题, 世界工业发达国家早在20世纪80年代就普通应用钢板预处理工艺。钢板预处理生产线采用了辊道式连续通过型抛丸清理机来加工。所谓钢板预处理, 是指钢板在厚材料状态下进行表面除锈并涂上一层底漆的处理工艺。钢板经过表面预处理, 能优化其轧制工艺状态, 提高数控切割效率, 保证切口质量, 延长割具寿命。
钢板经过表面预处理, 表面具有一定的粗糙度, 提高了漆膜与材料表面附着力, 相应提高了产品的抗腐能力和表面质量。同时也提高了材料的抗疲劳性能, 改善了内在质量。钢板预处理质量的优劣能对生产工艺和产品质量产生重要影响, 成为现代工业必不可少的工艺过程。钢板预处理生产线主要采用辊道连续抛丸机设备。
1.2 研究现状
抛喷丸清理技术的发展历程如同其他行业技术的发展一样，经历了从仿制到自行开发至快速发展的一个漫长的过程。
早在五十年代末六十年代初，中国铸机包括抛喷丸设备只能生产仿苏产品，如：3.4m×3.4m（Q365型）台车式抛丸清理机，3.4m×3.4m（Q265型）台车式喷丸清理机，323型（QB3210型）履带式半自动抛丸清理机，334M型（2511型）转台式喷丸机等产品。那时对于抛喷丸清理技术与设备的认知是十分粗浅的、朦胧的，不具备自行开发研制的能力，主要依赖外来图纸，至多能够进行测绘设计。
进入七十年代，国内抛喷丸技术领域逐渐形成自行技术开发和研发的能力，如1964年青岛铸机自行开发了中国第一台抛丸清理设备——Q3110滚筒式抛丸清理机，至今仍是许多中小型铸造厂的主要清理设备的雏形，它的研发使抛丸清理技术的使用领域和范围发生了突破。
1870年第一个抛丸器专利的出现, 标志着抛丸器的正式诞生. 直到1935年, 采用铁丸作为冲击材料的机械进丸抛丸器出现后, 抛丸器才成为铸件清理的主要设备。
抛丸器的发展从最初的重力进丸打击式抛丸器发展为机械进丸滑移式抛丸器和鼓风进丸式抛丸器。
八十年代之前，抛喷丸技术多是用于中、小铸锻件清理。八十年代后，随着我国改革开放和由计划经济向市场经济的转轨，市场各个行业对抛丸清理工艺应用和适用清理设备的需求更加广泛与迫切。清理技术日臻成熟，各种形式的抛丸机不断涌现，应用领域大幅扩展。
现阶段，抛喷丸清理技术主要向着节能、环保、高效、安全、经济、自动化的方向发展，相继出现了形式多样的清理机（如通过式抛丸清理机、转台式清理机、吊钩式清理机、履带式清理机、滚筒式清理机、链式清理机、喷丸式抛丸清理机等），在技术发展趋势上主要是结合新技术（如先进的虚拟制造技术、机器人技术）、使用新材料（如使用新材料解决耐磨问题）并与计算机技术（如软件开发）结合，从而实现抛丸机的智能化、电子化及红外远距离控制，实现全自动化清理。
1.3本课题的内容与任务(黑体四号，1.5倍行距，段前0.5行)
本课题的设计内容主要是QH69系列抛丸清理机的设计。69系列的抛丸清理机大都是大型的抛丸清理设备，本次设计内容是关于辊道式抛丸清理设备的辊道、清理室、抛丸器、除尘器、分离器、螺旋输送机、斗式提升机等系统的设计。
1.3.1本文讨论的具体内容：（黑体小四，1.5倍行距，段前0.5行）
（1）辊道的分类与设计
（2）抛丸器的设计与选择
（3）螺旋输送机的设计和选择
（4）斗式提升机的设计和选择
1.3.2本课题的主要任务：
（1）具有正确的设计思想、勇于创新探索、实事求是、艰苦奋斗的精神；
（2）掌握一般零件的设计原理、方法和机械设计的一般规律，进而具有综合运用所学知识的能力；
（3）设计出可以清理工件型材：W×H×L=2000×500×4000mm的清理机；
（4）具有运用标准、规范、手册、图册和查阅有关技术资料的能力；

2抛丸清理机的工作原理及流程
本机工作时，当准备工作，即除尘系统、分离器、提升机、螺旋输送器、辊道系统等依次开始运行后，开启抛丸器，设备预备工作。首先，在清理室外的进料辊道上装载工件，送到抛丸清理室内进行抛丸清理，工件通过辊道前进，然后沿辊道进入抛丸清理室，利用抛丸器高速抛出的弹丸将工件表面的氧化皮及铁锈等清理干净；然后利用弹丸清扫装置（滚刷、收丸螺旋和高压吹管）将工件表面的积丸和浮尘吹扫干净；在清理室入口前有检测装置，当工件的头部通过时进行检测，经过PLC的计算并完成延时后，供丸闸阀自动打开，开始对工件进行抛丸清理。工件一边前行，一边接受弹丸击打，以清除工件表面的氧化皮、焊渣、铁锈和污物等，直至离开清理室，除锈后的工件直接进入喷漆室，通过装在上下喷漆小车上的喷枪，将车间保养底漆喷涂在工件表面上；再进入烘干室烘干，使工件表面漆膜达到指定状态（本文注重抛丸清理机的结构设计，喷漆系统需用户自备，不在设计内容之内）。进入出料辊道时，工件便一次性清理完毕。当工件的尾部通过时进行检测，经过PLC的计算并完成延时后，供丸闸阀自动关闭。工件完全离开清理室后，在出料辊道上将工件卸下。 重复此过程直至工作完毕，按顺序停机。
2.1工作程序
1. 除尘系统开启
2. 分离器开启
3. 提升机开启
4. 横向螺旋输送器开启
5. 纵向螺旋输送器开启
6. 辊道系统开启
7. 抛丸器开启
8. 在进料辊道上装载工件
9. 工件前行，到达设定位置后开启弹丸闸门
10. 抛射弹丸，清理工作开始
11. 工件清理完毕，供丸闸门关闭
12. 在送出辊道上卸工件
13. 重复9、10、11、12、13各步
14. 若准备停止工作，转至第15步
15. 关停抛丸器→关停吹扫系统→关停纵向螺旋输送器→关停横向螺旋输送器→关停提升机→关停分离器→关停除尘器→关停辊道，整机工作停止。

图2.1抛丸清理机模型

2.2抛丸清理机的主要结构及特点
QH6920ZY型辊道连续通过式抛丸清理机，主要由抛丸清理室、前后副室、抛丸器总成、丸料循环净化系统、辊道输送系统、收丸螺旋、除尘系统、气控系统和电气控制系统等部分组成。
2.2.1抛丸清理室及前后副室
清理室体由钢板及型钢骨架焊接而成，并设有检修门。室体内衬10mm厚ZCr5特铁护板进行防护，并用防护螺帽压紧，便于拆装更换。护板之间采用搭接式进行防护。

图2.2.1清理室
前后副室由钢板及型钢骨架焊接而成，进出料口各有多层耐磨橡胶密封帘实现密封功能，悬挂式结构，便于拆换维修。
底部弹丸回收装置上铺设一层盖板，以防止异物掉入螺旋槽中，阻塞螺旋器的正常运转。
2.2.2抛丸器总成
抛丸清理室的上下面共安装了6台抛丸器总成，其中上下各安装3台抛丸器。抛丸器总成由抛丸器、电机、皮带轮、三角带、底座板等组成。弹丸由导入筒进入分丸轮，经定向套窗口被送到叶片上，在高速离心力的作用下，形成扇状弹丸束，抛射到工件上，将工件表面的氧化皮、铁锈等进行剥离，从而达到清理工件的目的。调整定向套窗口的角度，可以改变抛射带的位置。叶片、定向套、分丸轮等由熔模生产线精密铸造而成。

图2.2.2抛丸器总成
2.2.3丸料循环净化系统
由螺旋输送器、斗式提升机、丸砂分离器、气动供丸闸阀、溜丸管等组成：

图2.2.3—1丸料循环净化系统
本机底部螺旋输送器由纵向和横向各一套组成，负责将底部料斗所收集的弹丸输送至斗式提升机，由摆线针轮减速机、螺旋轴、输送罩、带座轴承等组成。整个螺旋轴采用焊后整体加工，从而保证了螺旋轴两端的同轴度。螺旋叶片采用16Mn材料，其内外圆均经特殊工艺进行加工后拉伸而成，节距、外圆尺寸均十分精确，提高了螺旋的寿命，降低了运行噪音。

图2.2.3—2

斗式提升机由摆线针轮减速机、上下皮带轮、输送胶带、料斗（HT150）、罩壳和涨紧装置等组成。斗式提升机的进料口与螺旋输送器相连，其出料口与分离器相连。提升机罩壳上设有检修门。本机采用平皮带转动，工作时，固定在输送胶带上的料斗将提升机底部的丸料挖起，在减速机的驱动下，将丸料送至提升机顶部，靠离心重力方式落料，将丸料输入丸砂分离器。为了保证输送胶带不打滑、不夹丸，皮带轮被制作成鼠笼型，中间略突起，既提高了输送胶带与皮带轮间的摩擦力，避免了老式光皮带轮的打滑现象，又降低了输送皮带的预紧力，延长了使用寿命。并且，能够防止弹丸卡在下部皮带轮与皮带之间，使弹丸可以轻松地从轮辐与皮带之间流出。提升机设有一套涨紧装置。当皮带松驰时，通过调节提升机上部两侧的调整螺栓，可以涨紧皮带以及调整皮带跑偏现象；调整范围为200mm。
提升机的一侧装有弹丸自动补充料斗，其上口与地面齐平以便于加丸。人工将弹丸加入补充料斗后，当上部储丸斗料位计检测到丸料量不足时，补充料斗的闸门自动打开，向丸料循环系统中补充丸料，加满时则自动关闭。 图2.2.3—3提升机
丸砂分离器由滚筒筛和风选系统两大部分组成。滚筒筛由内螺旋叶片、外螺旋叶片、筛体、支撑轴及驱动装置、检修门和壳体组成；风选系统由重力式阻砂板、导流板、一级撇滤板、二级撇滤板、吸风口、壳体、筛网、贮丸斗和风量调节阀组成。
丸渣混合物由斗式提升机提至分离器滚筒筛中，滚筒筛内外均布有螺旋叶片， 内螺旋叶片将大块杂物经排渣口排出，过筛后的丸粒、砂粒及粉尘混合物经滚筒筛的外螺旋叶片即螺旋布料器的推送，使其沿分选区均匀布料，并形成流幕，通过调整重锤的位置，可以保证使整个分选区长度上形成满幕帘。丸渣混合物在下降过程中，受到水平气流对颗粒的推力，从而形成偏斜的曲线运动轨迹， 因颗粒的比重和粒径的差异，其偏斜程度而不相同，从而使丸渣得以分离，粉尘被吸入除尘器进行净化处理，碎丸、砂子、氧化皮等进入废料管排出，合格弹丸进入储丸斗以供循环使用。

图2.2.3—4丸渣分离器

2.2.4辊道输送系统
输送辊道由进料辊道、室体辊道和出料辊道组成。进料和出料辊道的辊轴均采用优质碳素钢无缝钢管与调质轴头焊接而成，外形及安装尺寸焊后整体加工，从而保证了同轴度。前后副室及抛丸室内的辊道采用厚壁无缝钢管与轴头焊接加工而成，经过调质处理，抛丸室及前后副室靠近主室的辊道均装有可方便更换的高铬铸铁耐磨护套，既保证了辊轴的刚度和强度，又保证了辊轴的使用寿命。
所有辊道统一由一套通过变频调速的驱动装置进行驱动，以保证工件通过的速度实现无级调速，达到工件一次性通过清理。清理室及前后副室的带座轴承的密封采用耐磨轴瓦、迷宫盘、聚氨酯密封圈、轴承垫板及外置密封罩等多级密封，以实现防砂、防尘、防磕碰，提高轴承的使用寿命。

图2.2.4辊道

2.2.5除尘系统
包括除尘器本体、风机、旋风除尘器、管路等。本设备采用二级除尘，粉尘首先经旋风除尘器进行第一次粗除尘，将较大颗粒予以沉降，再经滤筒式除尘器进行精过滤。

图2.25 除尘系统
3QH6920ZY型抛丸机主要部件的设计
3.1 弹丸的类型
根据材料的性质，弹丸可分为非金属弹丸和金属弹丸两大类。
非金属弹丸包括石英砂、氧化铝、玻璃珠等。由于它有坚硬的棱角，喷射在工件表面上有较强的刮削作用，因而喷砂处理过的表面比较光亮，纹理也较细致，多用于表面要求较高的钢铁工件除锈和有色金属工件的清理。石英砂容易破碎，消耗量比金属弹丸大，使用时工作地点矽尘浓度很高，约为200~300mg/m3。
金属弹丸按其材料可分为冷激铸铁、可锻铸铁、铸钢和钢丝锻等。按其形状可分为球形、碎块、和圆柱形三种。碎块形弹丸是将大铁丸破碎筛选制成，具有锐利的棱角。圆柱形弹丸是由钢丝切割制成，同样具有锐利的棱角。这两种弹丸对工件表面都有较强的刮削作用，但经过一段时间的反复使用后，它的棱角将逐渐被磨圆。实际生产中应用较多的是球形弹丸。
3.1.1弹丸的选用
弹丸选用的合理与否和清理效果有直接关系。一般情况下，弹丸选择的根据是被清理件的材质、厚度、以及对工件表面的要求等。对钢板喷、抛丸清理丸径，可按表3.1.2—1选用。

钢板厚度（mm）
2~2.5
3~4
4~6
7~12
丸径（mm）
0.5
0.8
1.0
1.5

3.1.1—1钢板喷、抛丸清理弹丸选用表

丸的材质
普通白口铁丸
可锻铸铁丸
铸钢丸
铁丝段
硬度HRC
60～68
35～40
35～45
35～45
抛丸寿命
1
2
30～60
30～60
叶片磨损速度
10～15
1
1
1.5～2
清理效率
6
2.25
1
2
价格
1
5～8
4～5
4～5

3.1.1—2各种弹丸材质的使用效果对比表

此外在选用时，还应考虑下列因素：
（1）弹丸的粒度 弹丸的粒度表示弹丸的直径，粒度大直径也大。所使用弹丸直径越大，对被清理表面的打击力就越大，每个弹丸的清理作用也越强。但工件表面弹痕深，所形成的工件表面粗糙度大，单位时间内对工件的打击次数也比较少。总的清理效果不仅要看每次打击力量的大小，而且还要看总的打击次数。理想的弹丸应是大，中，小粒度弹丸的组合。大粒度的弹丸用来击碎坚硬的皮层，小粒度的弹丸用以清扫工件的表面。这样，单位重量的弹丸才具有最多的打击次数和最大的打击力量，从而发挥出最大的清理效果。
（2）弹丸的硬度 弹丸的硬度高，刮削作用强，清理效果好。但硬度过高的弹丸，一般容易碎裂成小碎块，这将减少弹丸的打击力；另外，由于破碎快，不仅不能充分利用弹丸反弹后的第二次打击力量，而且还加快清理设备的磨损。弹丸硬度过低，弹丸容易变形，反弹性能也不好，虽然使用寿命较长，但清理效果不好。
（3）弹丸的材质 弹丸的材质选择要根据弹丸的硬度及本身的使用寿命，该种弹丸对清理设备零件的磨损速度，清理效率和弹丸的价格等因素进行综合考虑。
经过综合比较，我们选用铸钢丸。丸径选用1.0~1.5mm为宜，以达到最佳的清理效果和最合理的经济效率。
3.2抛丸器的磨损分析
抛丸器的零件处于强烈的磨料磨损状态，且承受弹丸的反复冲击。影响抛丸器零件使用寿命的因素有零件的材质，弹丸的材质，抛丸量，丸速和丸径。零件的材质特别是叶片的材质，不仅要耐磨还要求韧性好。叶片、分丸轮、定向套和护板多用耐磨性和韧性都好的铬合金铸铁，叶轮多用40Cr制造。常用叶片材料含有铬25℅～30℅的高铬铸铁和碳化钨合金，它们的使用寿命分别是500～1000h和1000h左右。抛丸器零件的使用寿命与丸速的四次方成反比。除非清理工艺的需要，否则不宜采用过高的丸速。叶片的使用寿命与丸径的立方成反比。一般丸径选用Φ0.5～2mm，过大的丸径将使叶片断裂机会大为增加。
3.2.1抛丸器的分析
抛丸量、抛丸率和抛丸速度。抛丸机每分钟抛出弹丸的质量即为抛丸量。
当抛丸器叶轮转速降低时，其抛丸量将变大。当抛丸量不变时，工表面所接受到的弹丸的数量与工件到抛丸器距离的平方成反比。抛丸器抛出的丸速一般在60—80m/s，大型工件和铸件及多砂清理采用较大的丸速，一般为75—80m/s。
抛丸器工作时，弹丸沿叶轮旋转平面呈扇形抛出。其角度即为扇形角，扇形角一般在55-70度之间。当定向套窗口因磨损而变大时，扇形角也变大。一般扇形角要比定向套开口角达10度左右
设计抛丸器主要是选择并确定合理的技术参数，如叶轮直径，转速，叶片宽度以及电机功率等，以获得清砂工艺所要求的弹丸抛射速度和抛丸量。
3.2.2抛丸器的主要参数的确定
（1）弹丸抛射速度的选定
弹丸抛射速度不宜过高，否则会加深铸件表面的弹痕，使薄壁铸件变形，降低铸件表面光洁度和尺寸精度；另一方面，由于动能与速度的平方成正比，过高的抛射速度会大大增加抛丸器的功率消耗。同一功率，若提高抛射速度，则允许的抛丸量便显著降低，这是因为功率只与抛丸量的一次方成正比的缘故。根据清理工件的特点和要求我们选择抛丸速度为73m/s。
（2）抛丸器数量的计算
抛丸器的数量可按下式计算
（3.1）
式中 N-----抛丸器的总数量
n1 ---室体上抛丸器的排数，当室体长度确定后，n1就可以确定；
n2---每一排上抛丸器的数量。
每一排上抛丸器的数量，可用作图法确定。即根据工件的外形，每个抛丸器的旋向和最有效的打击角度，按照抛丸器的扇形角θ，抛出角ψ和丸流对工件的入射角，画出每个抛丸器的扇形丸流区位置图。
（3）室体尺寸的计算
工件的最大外形尺寸：W（宽）×h（高）×（长）=2000×500×4000mm
清理室长度的计算：

L=h+H+2 （3.2）

式中 L——室体的长度（mm）；
h——辊道距离地面的高度（mm）；
H——工件的最大高度（mm）；
——取300~600mm；
根据图纸可知h=600mm，取470mm；
由计算可得L=2000mm。
清理室宽度的计算：

W=w+2b1 （3.3）

式中 W——室体的宽度（mm）；
w——工件的最大宽度（mm）；
b1——工件外缘到室壁的距离（mm），一般取b1=300~700mm；
根据工件的最大宽度和图纸可知b1取450mm；
由计算可得W=2900mm。
清理室高度的计算：

H=h+h1+h2 （3.4）

式中H——室体的高度（mm）；
h——工件的最大高度（mm）；
h1——工件到室体顶部的距离（mm）；
h2——辊道距离地面的距离包括地基的三分之一，一般取h2=1200~2500（mm）；
根据工件的最大高度和地基的选择可知h2取1650mm；
由此计算出H=2740mm。
经过分析计算得出清理的长度为2000mm、宽度为2900mm、高度为2740mm。
确定清理室的尺寸后，在用作图法确定抛丸器的排数和数量，其方法是先根据抛出角画出同心圆A ，再引两根A圆的切线，使其夹角为扇形角。这两根切线就是此抛丸器扇形抛射区的两根边线。并使相邻的抛丸器扇形区交界处有一定的重合度，从而定出抛丸器的位置尺寸。另外，上下抛丸器在水平方向应互相错开250mm左右的距离，或根据抛丸器的轴向扩散角画出水平方向抛丸流散射范围，以使相邻抛丸器各自的垂直平面内不互相干扰。
式中n1=2，n2=3， 则N=n1·n2=6
即： 所需抛丸器数量为6台。

（4）抛丸器抛丸量的计算
按所需清理工件表面积计算的总丸量按下式计算：

GF= （3.5）
式中 GF——按工件表面积计算的每小时清理工件的总丸量（kg/h）；
F——按面积计算的最大生产率（m2/h）；
gf——清理每平方米工件表面积所需弹丸量（kg/m2）；
——考虑工件装卸和运输时间的工作时间利用系数。=0.5～0.85，单件小批量生产取小值，大批量生产取大值。

F=2（w+h+wh）V；
V取值范围：0.5m/min~2.0m/min；
F=2 (21.4+20.5+1.40.5) 0.5=9m2/min；
gf的取值范围100kg/m2~160kg/m2；
经综合考虑：
取0.5；V=0.5m/min；gf=150kg/m2；
由公式3.5可计算出GF=1350kg/min；
每个抛丸器应有的平均抛丸量：Ga=GF/6=225kg/min；
由此计算得出，抛丸器选用抛丸量在200kg/min~250kg/min之间的抛丸器。抛丸器的型号选用Q360型，抛丸量为220kg/min，叶轮转速为3000r/min，投射速度为73m/s，传动方式为皮带传动，电机的功率为15kw。
本文所选用的Q360型抛丸器的主要优点：
（1）叶片装拆迅速简便。本抛丸器的叶片是从叶轮中心向外插入的，在叶轮旋转的过程中靠离心力的作用固定锁紧叶片，改变了其它抛丸器采用定位销或弹簧夹的固定方式，而是采用了先进的步联锁结构，所以不需要任何装夹工具。拆卸叶片时，只需向内轻击叶片外端便可容易地将叶片从叶轮中心卸下，并且能同时检查分丸轮及定向套的磨损情况。
（2）叶片寿命更长。由于叶片正反两个面形状相同，当叶片的一个面产生磨损时，只需将叶片的使用面反过来安装，便得到一片等于两片的效果。
（3）采用双圆盘叶轮，稳定性好，抛射区集中，抛丸均匀。
（4）高效:特殊的分丸轮结构，抛丸比能可达到18.5kg/min·kw。

3.2.3丸速和丸径的核算
丸速的核算 ：
弹丸的末速度不应小于50m/s,否则就不能把工件表面的氧化皮除去。因此要按下面的近似公式对弹丸的末速进行核算，

（3.6）

式中 V——弹丸的末速度（m/s）；
V0——弹丸的初速度（m/s）；
e——自然对数的底，e=2.71828；
s——弹丸的飞行距离（m）；
d——弹丸的直径（mm）；
弹丸的抛射距离：

（3.6）

式中 B——室体的宽度（m）；
b1——抛丸器中心与室体壁的距离（m）；
——室壁的厚度（m）；
D——工件的最大宽度（m）；
在抛丸器的计算中得知B=W=2900mm，b1=150mm，=10mm，D=w=2000；
数据代入公式3.6得到Sm=2.61m；
取s=Sm代入公式3.5得：
V=72m/s。
此速度已大于清理所需要的最低丸速50m/s，因此不需要再进行能有效清理的最小丸径核算。
3.3斗式提升机的分析与计算
斗式提升机用于垂直或在大倾角输送粉状、颗粒状及小块状物料的连续输送设备。它主要是由牵引构件、传动滚筒、张紧装置、承载构件（料斗）、加料及卸料装置、机架和驱动装置等组成。
整