各位老师、同学 大家上午好！ 题目：水质重金属激光在线检测仪设计 --江西农业大学2014届毕业设计 学院： 工学院 姓名： 学号： 专业：机械设计制造及其自动化 年级：机制1004班 指导教师： 一.前言 水是人类的生命之源，在没有人为污染的情况，水中的重金属的含量取决于水与土壤、岩石的相互作用，其值一般很低，不会对人体健康造成危害。但随着工业的发展，工矿业废水、生活污水等未经适当处理即向外排放，污染了土壤，废弃物堆放场受流水作用以及富含重金属的大气沉降物输入，都使水中重金属含量急剧升高，导致水受到重金属污染。重金属通过直接饮水、食用被污水灌溉过的蔬菜、粮食等途径，很容易进入人体内，威胁人体健康。 目前常用的水质重金属检测方法如原子光谱法、紫外-可见分光光度法、质谱法、电化学分析法、基于QCM技术的检测方法、基于纳米材料的检测方法等，这些检测方法虽然有较高的检测灵敏度，但其样品预处理相当繁琐、分析周期长，不能实现原位检测，使其难以大量推广应用。因此，LIBS（激光诱导击穿光谱）技术作为一种能快速、原位、多元素实时检测水质污染物的检测技术对环境治理有着相当重要的意义。 二、设计任务 本次设计为设计在实验室中对水质中的重金属成分进行激光检测的一个承载结构，以及保证在实验时的水循环的实验部分。 具体如图： 三．方案分析 3.1 结构形式 本结构设计是将其分为承载结构、实验部分。 承载结构用于承担各个仪器以及实验部分等重量，故承载结构的刚度应该足够好，在承载是其挠度变化可以忽略不计。并且承载结构在实验室是能自由移动，其下部连接工业车轮便于移动。 实验部分实现对水质中的重金属的检测，其自重不高，可以稳定的放在承载结构上。光学仪器在实验架上的位置可调节。实验中水的循环则用液压泵以及保证工作部分的安全性的安全阀和可以调节水的流速的阀门使水流其保持循环状态 3.2 机械结构设计特点 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，确定并绘出具体的结构图，以体现所要求的功能。是将抽象的工作原理具体化为某类构件或零部件，具体内容为在确定结构件的材料、形状、尺寸、公差、热处理方式和表面状况的同时，还须考虑其加工工艺、强度、刚度、精度以及与其它零件相互之间关系等问题 四．承载结构部分设计 4.1 框架结构的设计与选取 根据老师所给要求与条件，假设选取SY工业铝型材SY-8-5050W的铝合金型材，即框架铝合金型材，此种型材的机械性能好，连接强度高，承载能力高，适用于机器框架即货架等，此型材的截面形状如图所示： 设框架的立柱长1600mm，框架的长支撑长700mm，框架的短支撑长400mm。框架的长、短支撑都用于承载各个仪器的重量。在长、短支撑上覆盖一块厚6mm木板，假设木板结构外形为如图： 4.2 螺栓的计算与设计 假设木板上的最大承重为100Kg，属于静载荷。木板使载荷在型材上的能均匀分布。 均布载荷： 承载长框架结构的螺栓受到的横向载荷R： 由于联接接合面是强力角件与铝型材的立柱的连接，即钢与铝的接触，则其联接接合面的摩擦系数f=0.17,防滑系数=1.2，摩擦面数=1，则需要的预紧力 选用T型螺栓来紧固角件与立柱的连接，设选螺栓强度等级为4.6级，钢号为Q235的钢作为连接件。 ，假设d=10mm,预紧力不控制，选用许用安全系数n=3。则有许用应力： 螺栓的最小剖面面积A： 查表得d=8mm时，A=32.9mm；d=16mm时，A=43.7mm.故取M10的T型螺栓，与原假设相同。 4.3 强力角件的选择 根据T型螺栓的直径M10以及所选取的框架铝合金型号，可以选取出强力角件的结构形状及尺寸如图 4.4 工业车轮的选择 万向工业脚轮安装在框架支撑结构的下部，采用万向脚轮可以实现灵活转向，适应运动的要求，万向脚轮已经标准化生产的工业产品，根据设计的要求及承载尺寸参数，选定型号，从专业的生产厂家订购。选择中轻型轮，型号为Z02-02-125-22-5，轮子材料为塑芯灰胶，如图 。。。以上简介无排版格式，详细内容请下载查看