秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)（單獨(dú)論文不含圖）

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文 QQ 36296518 原創(chuàng)通過(guò)答辯 摘要 秸稈壓塊能夠使秸稈便于儲(chǔ)存。用機(jī)械加壓的方法將秸稈壓縮成具有一定形狀、密度較大的塊狀，已越來(lái)越受到人們的重視。 本文對(duì)秸稈壓塊機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析.采用環(huán)模秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)含水率,環(huán)模轉(zhuǎn)速進(jìn)行多因素綜合研究，得出合理的參數(shù)及其尺寸。 然后用solidworks等軟件工具,進(jìn)行實(shí)體建模。對(duì)秸稈壓塊機(jī)的壓縮部分采用了優(yōu)化設(shè)計(jì)計(jì)算,并對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步分析。同時(shí)，采用了螺旋進(jìn)料裝置提高了輸送效率。 最后綜合考慮了適合生產(chǎn)狀況的尺寸及相關(guān)參數(shù)，是秸稈壓塊機(jī)能夠更高效的進(jìn)行工作。 本文從秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展和特征等方面入手，進(jìn)

2、一步引出了對(duì)秸稈壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的研究，對(duì)國(guó)內(nèi)外秸稈壓塊的發(fā)展情況進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，這將幫助讀者更好的了解秸稈壓塊機(jī)的相關(guān)情況。 關(guān)鍵詞: 秸稈；壓塊機(jī)；壓塊結(jié)構(gòu)；環(huán)模 ABSTRACT It is important to make straw to compressed maize stalk fodder. It can be used for cooking and be stocked easily. Pressure of mechanism can make corn straw to be nubbly that is high-density and shapi

3、ng, it is popular for people. The structure of the pressing machine should be analyzed. Loop compress structure was adopted. The moisture content and compress speed were studied individually in case of the other factors unchanged，so that we can get the best parameter. Secondly, some software, such

4、 as solidworks was used for the solid modeling. At the same time, optimize design was used in the process of the part of compress, and disclosure ‘s relevant analysis are also made . At the same time, screw feed set was adopted in this machine. Finally, verify that all aspects of machine design ele

5、ments are suitable for the condition, and whether the cube can promote more efficiency and stability. This article started from the pressing machine’s development, structure and further, lead to introduction of the characteristics of cube. It makes a general overview of the cube development situat

6、ion in and abroad. It will help readers understand the steps of the development of cube more. Keyword straw pressing machine compress structure loop module 目 錄 第1章 前言 1 1.1 研究秸稈壓塊的意義 1 1.2 國(guó)外秸稈壓塊的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.3 國(guó)內(nèi)秸稈壓塊的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.4 秸稈壓塊機(jī)的工作原理 2 1.5 設(shè)計(jì)的提出及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的主要工作 2 1.6 本章小結(jié) 3 第2章 秸

7、稈壓塊機(jī)整體及其關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 4 2.1 秸稈壓塊機(jī)參數(shù)的確定 4 2.2 整體設(shè)計(jì)方案 5 2.3 壓塊機(jī)構(gòu) 6 2.3.1 確定環(huán)模與壓輥 6 2.3.2 環(huán)模壓縮比 7 2.3.3 模輥間隙 7 2.4 動(dòng)力與傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 8 2.4.1 帶輪的選擇 8 2.4.2 中間傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 11 2.4.3 主軸的設(shè)計(jì) 11 2.4.4 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 12 2.5 機(jī)架機(jī)構(gòu)的選擇及其尺寸制定 12 2.6 喂料機(jī)構(gòu) 13 2.6.1 螺旋送料桿 14 2.6.2 料斗 15 2.7 本章小結(jié) 16 第3章 易損件及使用須知 17 3.1

8、 環(huán)模的使用和保養(yǎng) 17 3.2 使用注意事項(xiàng) 17 3.3 本章小結(jié) 18 致謝 19 參考文獻(xiàn) 20 20 第1章 前言 1.1 研究秸稈壓塊的意義 秸稈壓塊是指秸稈或牧草經(jīng)鍘切后進(jìn)行高密度壓縮成塊狀，它有著很多優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)，秸稈壓塊后可以使其便于存儲(chǔ)，而且壓塊后的秸稈能夠在農(nóng)村家庭中用來(lái)燒火、取暖。 農(nóng)作物秸稈是農(nóng)作物產(chǎn)品的剩余產(chǎn)物，有些含有豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是寶貴的粗飼料資源。同時(shí)也是具有良好燃燒性能的生物質(zhì)燃料。農(nóng)作物秸稈壓縮后便于存放、儲(chǔ)運(yùn)。我國(guó)有豐富的秸稈資源，年產(chǎn)6億多噸，所以秸稈壓塊技術(shù)在拓展秸稈利用方面有巨大的商業(yè)前景。然而，我國(guó)現(xiàn)有的秸稈壓塊機(jī)價(jià)格偏高

9、，難于實(shí)現(xiàn)農(nóng)村普通家庭使用。急需要在技術(shù)上有所改進(jìn)，設(shè)計(jì)適合與家庭使用的小型秸稈壓塊機(jī)。 綜上所述，為了實(shí)現(xiàn)秸稈的容易存儲(chǔ)，容易輸運(yùn)，增加秸稈的利用率，減少燃燒秸稈對(duì)環(huán)境的污染以及相應(yīng)國(guó)家的號(hào)召，秸稈壓塊技術(shù)的研究勢(shì)在必行，而且具有重要的意義。 1.2 國(guó)外秸稈壓塊的發(fā)展現(xiàn)狀 秸稈飼料壓塊是50年代中期出現(xiàn)的一種新工藝。秸稈飼料壓塊設(shè)備在歐美許多國(guó)家已研究生產(chǎn)多年，產(chǎn)品已定型并大批量生產(chǎn)，出口世界各國(guó)。 1954年美國(guó)約翰迪爾公司成功研制了世界上第一臺(tái)移動(dòng)式壓塊機(jī)。從1965年先后生產(chǎn)了400型、425型和429型秸稈飼料壓塊機(jī)。后來(lái)在美國(guó)被普及使用的類(lèi)型是環(huán)模式壓塊機(jī)。 日本時(shí)代

10、制鐵所也生產(chǎn)工廠化加工草塊的成套設(shè)備?？蓪?shí)現(xiàn)重計(jì)量、烘干、分離、除塵、壓塊及草塊的輸送、草塊的冷卻、包裝等。也可加工稻麥秸稈等，成品的含水率在10％-13％。 前蘇聯(lián)從60年代開(kāi)始引進(jìn)和研制飼草壓塊機(jī)，制定了加工革塊的標(biāo)準(zhǔn)工藝流程，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的成套設(shè)備。把壓塊設(shè)備的一般技術(shù)要求、型式、基本參數(shù)列為國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)代號(hào)：F 0CT23168一1978和F 0CT23169—1978。 丹麥的JF Fabriken公司、Masi nfabri ken公司、英國(guó)的Fandhand公司、Vni lever公司、西德的kahl公司也生產(chǎn)秸稈飼料壓塊設(shè)備。 秸稈壓塊機(jī)的主要類(lèi)型有環(huán)模式、柱塞式、圓錐螺

11、旋推進(jìn)型、旋轉(zhuǎn)滾筒式以及纏繞式壓塊機(jī)。設(shè)備的作業(yè)型式主要有兩種：一種是田間流動(dòng)作業(yè)式，一種是工廠化固定作業(yè)式。其發(fā)展趨勢(shì)為：提高生產(chǎn)率，降低成本，節(jié)省能源，實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)控制等。 1.3 國(guó)內(nèi)秸稈壓塊的發(fā)展現(xiàn)狀 我國(guó)自90年代各科研院所、生產(chǎn)廠家開(kāi)始研究秸稈飼料壓塊設(shè)備。內(nèi)蒙古農(nóng)牧學(xué)院等研究了9KU-650型干草壓塊機(jī)，山西大同農(nóng)牧機(jī)械廠生產(chǎn)了SCBJ一500草塊壓制機(jī)，江西紅星機(jī)械廠生產(chǎn)了93KCT一0．5(1)粗飼料壓塊成套設(shè)備。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)使用的壓塊機(jī)類(lèi)型主要是環(huán)模式壓塊機(jī)。具有代表性的有牧羊集團(tuán)生產(chǎn)的MYYK800型飼草壓塊機(jī)、河北富潤(rùn)公司生產(chǎn)的9JYS3—2000型秸稈壓塊機(jī)和吉林

12、省農(nóng)林局組織研發(fā)的9FYY-1200型多功能秸稈壓塊機(jī)等。 國(guó)內(nèi)雖有幾十家企業(yè)和科研單位根據(jù)中國(guó)國(guó)情研制了不少設(shè)備。但技術(shù)成熟、生產(chǎn)穩(wěn)定的設(shè)備不多。主要原因是生產(chǎn)率低、功耗和成本高，普通的秸稈壓塊機(jī)通常也要幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)元。 1.4 秸稈壓塊機(jī)的工作原理 秸稈壓塊要根據(jù)產(chǎn)品用途來(lái)進(jìn)行原料的選擇。秸稈壓塊塊可選用小麥、玉米、高粱、花生、谷草、牧草、樹(shù)葉、薯蔓等牲畜可食用的秸稈。且要選用不腐爛，沒(méi)有霉變，不帶泥土，末被污染的秸稈。燃料壓塊各種秸稈均可使用，只要是不腐爛草本植物和直徑小于2 cm的木本植物原料都使用。生產(chǎn)秸稈壓塊，要有足夠大的場(chǎng)地來(lái)存放所需原料，同時(shí)，要制定嚴(yán)格的防火措施，并準(zhǔn)

13、備好足夠的防火物料。壓塊原料含水量應(yīng)保持在15％-30％之間。含水率高的要晾干或烘干，含水率低于14％的要加水。壓塊前要先把秸稈粉碎揉搓，然后再進(jìn)行晾曬。 秸稈壓塊機(jī)在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)器中的壓模、壓輥?zhàn)飨鄬?duì)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)轉(zhuǎn)中與喂入的物料產(chǎn)生摩擦，把物料擠入環(huán)?？變?nèi)，隨著物料的不斷擠壓摩擦產(chǎn)生高溫，秸稈中的淀粉被糊化，半纖維素、纖維素、木質(zhì)素在高溫高壓下軟化，鑲嵌結(jié)構(gòu)部分受到破壞。被壓入壓模的物料初始變形為彈性變形，在高溫高壓下被固定成塑性變形，在觸摸過(guò)程中隨著溫度的逐步降低而形成形狀固定，成型牢固的塊狀物體。 其壓塊部分是由轉(zhuǎn)動(dòng)的單列圓?？椎沫h(huán)模和只有自轉(zhuǎn)的偏心壓輥組成。秸稈經(jīng)鍘切、揉碎成

14、30mm左右的散裝物料，經(jīng)喂料口進(jìn)入帶有螺旋型喂料機(jī)構(gòu)的機(jī)體腔倉(cāng)中，隨著主軸體的轉(zhuǎn)動(dòng)將物料推至環(huán)模腔中，并布滿環(huán)模溝槽，通過(guò)環(huán)模與壓輥的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把物料帶入環(huán)模與壓輥的間隙中，物料被旋轉(zhuǎn)的壓輥不斷地?cái)D入環(huán)?？變?nèi)。在強(qiáng)烈的擠壓下，物料克服孔壁的摩擦阻力，不斷從環(huán)?？字谐蕳l狀擠出。擠出時(shí)，條狀的物料被機(jī)體外殼上的切片切成長(zhǎng)度適宜的草塊。 1.5 設(shè)計(jì)的提出及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的主要工作 首先對(duì)秸稈壓塊機(jī)的幾個(gè)重要參數(shù), 如環(huán)模轉(zhuǎn)速, 機(jī)架高度, 環(huán)模與壓輥的半徑比等方面進(jìn)行優(yōu)化。 其次關(guān)于壓塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，在輸送秸稈時(shí)，采用了螺旋輸送機(jī)構(gòu)，既可以有效地輸送，而且可以對(duì)秸稈起到很好的攪拌作用，使其均勻。

15、 1.6 本章小結(jié) 本章對(duì)秸稈壓塊機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)及發(fā)展?fàn)顩r做了大體的介紹，從而引出了設(shè)計(jì)秸稈壓塊機(jī)的各參數(shù)，為以后的的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。 第2章 秸稈壓塊機(jī)整體及其關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì) 2.1 秸稈壓塊機(jī)參數(shù)的確定 圖2.1 秸稈壓塊機(jī)外觀整體圖 圖2.2 秸稈壓塊機(jī)分解圖 1．機(jī)座 2．壓輥 3．環(huán)模 4．喂入螺旋裝置 5．料斗 作為一名設(shè)計(jì)人員，在設(shè)計(jì)一臺(tái)機(jī)器之前，需要詳細(xì)了解該結(jié)構(gòu)的性能參數(shù)、使用場(chǎng)合、特殊要求等。 由環(huán)模的轉(zhuǎn)速及其成型塊的產(chǎn)量，初步選取電機(jī)功率為15kw，額定轉(zhuǎn)速為970r/min。 由此可

16、以確定帶輪的減速比為1：4，由于帶輪的減速范圍為1：2，故可以選用兩級(jí)帶輪減速。每級(jí)的減速比為1：2。通過(guò)電機(jī)及其帶輪的外型尺寸便可確定。 表2- 1秸稈壓塊機(jī)基本參數(shù)的確定 項(xiàng)目 數(shù)值 單位 電機(jī)功率 15 kw 產(chǎn)量 300-500 kg/h 成型尺寸和形狀 直徑30圓柱 mm 固體成型密度 0.8-1.4 g/cm3 物料含水量 10-25 % 適用物料長(zhǎng)度 15-25 mm 整機(jī)外形尺寸 1000*800*600 Mm3 2.2 整體設(shè)計(jì)方案 秸稈壓塊機(jī)的整體三維圖如下所示 圖2.3 秸稈壓塊機(jī)三維效果圖 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要介紹：

17、 本秸稈壓塊機(jī)有壓塊機(jī)構(gòu)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)，機(jī)架機(jī)構(gòu)以及喂料機(jī)構(gòu)四大部分組成。其中機(jī)架支撐著整個(gè)秸稈壓塊機(jī)的運(yùn)作，而壓塊機(jī)構(gòu)和喂料機(jī)構(gòu)則分別通過(guò)不同的電機(jī)及其減速裝置帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)配合工作，一般說(shuō)來(lái)，喂料速度與壓塊的速度應(yīng)當(dāng)基本一致，是考慮到二者之間的連接不太方便以及兩軸承載的扭矩相差很大，故采用兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)，而電機(jī)和其中的帶輪減速機(jī)構(gòu)也就構(gòu)成了該壓塊機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。下面將對(duì)各個(gè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的分析及說(shuō)明。 2.3 壓塊機(jī)構(gòu) 2.3.1 確定環(huán)模與壓輥 壓塊部件是工作的關(guān)鍵部件，也是該機(jī)設(shè)計(jì)的核心，要求壓塊工作部件必須具有足夠的壓人能力和成型作用，同時(shí)壓塊工作部件必須具有良好的通過(guò)性，保證機(jī)具作業(yè)時(shí)不

18、堵塞。 1 環(huán)模 。環(huán)模是壓塊機(jī)的核心部件，其設(shè)計(jì)合理與否直接關(guān)系到整機(jī)的作業(yè)效果。本機(jī)采用圓柱孔式，壓模隨工作圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)，為秸稈提供壓人空間，并形成壓塊。環(huán)模的工作外徑由傳動(dòng)大帶輪確定，略小于大帶輪直徑。壓盤(pán)的工作內(nèi)徑由擠壓輪位置確定;同時(shí)，擠壓?？撞灰诉^(guò)長(zhǎng)，防止飼料塊與壓模摩擦力過(guò)大。 2 壓輥。壓輥?zhàn)饔糜谌嘟z后的秸稈，擠壓揉絲后的秸稈進(jìn)人環(huán)模，并排出壓模。壓輥與環(huán)模的間隙不確定，根據(jù)擠壓飼料種類(lèi)的不同，通過(guò)偏心裝置調(diào)節(jié)。同時(shí)，考慮受力均勻，在對(duì)稱(chēng)方向上安裝一對(duì)擠壓輪或者是只安裝一個(gè)偏心輪（本結(jié)構(gòu)采取了只安裝一個(gè)偏心輪的形式，可以盡量提高壓塊的效率，降低能耗）。通過(guò)對(duì)秸稈飼料試驗(yàn)前后的數(shù)

19、據(jù)進(jìn)行比較、分析可以得出:秸稈的平均密度為0.065g/cm3，塊狀飼料存放的平均密度為0.75g/ cm3，塊狀飼料的密度是秸稈密度的15倍，從而大大減少了飼料的堆放體積。壓制出的塊狀飼料，由于體積小，含水率適中，便于長(zhǎng)途運(yùn)輸和儲(chǔ)存，完全可以滿足農(nóng)藝上的技術(shù)要求。 當(dāng)環(huán)模轉(zhuǎn)速低時(shí)，壓力減小，使物料與環(huán)模、壓輥間的摩擦作用減弱，環(huán)模溫度不易上升，從而延長(zhǎng)成形時(shí)間，成形率降低，所以此時(shí)生產(chǎn)率低，成塊密度低：隨著環(huán)模轉(zhuǎn)速的提高，成塊密度、環(huán)模溫度及生產(chǎn)率相應(yīng)提高；但當(dāng)環(huán)模轉(zhuǎn)速高時(shí)，擠壓區(qū)的物料形成斷層，制粒不連續(xù)造成生產(chǎn)率相反下降，同時(shí)摩擦減小，所以環(huán)模溫度相應(yīng)有少許降低；轉(zhuǎn)速過(guò)高時(shí)，物料開(kāi)始打

20、滑，生產(chǎn)率下降，在壓縮室中停留時(shí)間變長(zhǎng)，環(huán)模與物料之間的摩擦力增大，環(huán)模溫度迅速增高，部分物料燒焦，加上有大量水蒸氣產(chǎn)生，所以此時(shí)有大量的煙霧產(chǎn)生。 圖2.4 環(huán)模結(jié)構(gòu) 因此初步選取環(huán)模轉(zhuǎn)速為240r/min，環(huán)模內(nèi)徑為300mm，外徑為400mm，環(huán)模成型部分的直徑為30mm，根據(jù)環(huán)模與壓輥的最佳半徑比為1：3，故取壓輥的直徑為100mm。 2.3.2 環(huán)模壓縮比 環(huán)模壓縮比是指環(huán)?？椎挠行чL(zhǎng)度和環(huán)?？椎淖钚≈睆降谋戎?，它是反映顆粒飼料擠壓強(qiáng)度的一個(gè)指標(biāo)，壓縮比越大，擠出的顆粒飼料越結(jié)實(shí)。對(duì)于直形孔的環(huán)模壓縮比來(lái)說(shuō)，環(huán)?？椎挠行чL(zhǎng)度即為環(huán)模的總厚度，最小直徑即為模孔本身的直徑:

21、對(duì)于釋放式階梯孔和外錐形孔來(lái)說(shuō)，?？椎挠行чL(zhǎng)度即為環(huán)模的總厚度減去釋放孔的長(zhǎng)度或外錐孔的長(zhǎng)度，小直徑段的孔徑即為計(jì)算壓縮比的孔徑:對(duì)于壓縮式階梯孔和內(nèi)錐形孔來(lái)說(shuō)，這種情況比較特殊，一般把整個(gè)環(huán)模厚度作為?？椎挠行чL(zhǎng)度，最小直徑取小直徑段的孔徑，當(dāng)然，這樣計(jì)算出的環(huán)模壓縮比的含義和前兩種情況是有區(qū)別的。壓縮比低，對(duì)于增加產(chǎn)量、降低能耗、減輕環(huán)模的磨損等有利，但會(huì)降低飼料的品質(zhì)，顆粒不夠結(jié)實(shí)，外觀松散、長(zhǎng)短不一，飼料粉化率高。壓縮比高，則對(duì)顆粒品質(zhì)有利，顆粒外觀光滑而有光澤，粉化率低，但會(huì)增加產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。通常飼料制粒機(jī)環(huán)模壓縮比為1:8--1:3.粗糙度也是衡量環(huán)模質(zhì)量的重要指標(biāo)在同樣的壓縮比

22、下，粗糙度值越大，飼料擠出阻力越大，出料越困難，過(guò)大的粗糙度也影響顆粒表面的質(zhì)量合適的粗糙度值為應(yīng)在0.8-1.6之間。 2.3.3 模輥間隙 當(dāng)模輥間隙增大時(shí)，物料層加厚，擠壓時(shí)需要的壓力增加，能耗也相應(yīng)增大。而且物料層過(guò)厚，會(huì)造成擠壓區(qū)內(nèi)對(duì)物料壓力減小，壓輥會(huì)在壓模上產(chǎn)生打滑現(xiàn)象，從而降低顆粒產(chǎn)量，甚至壓不出顆粒。若模輥間隙過(guò)小，則會(huì)加速設(shè)備的磨損。一般要求模輥間隙為0.03-0.05 m，壓制草粉顆粒時(shí)宜采用0.5mm的模輥間隙 本研究秸稈牧草壓縮成套設(shè)備的環(huán)模式壓塊機(jī)為研究對(duì)象。模塊部裝部分是該成套設(shè)備的核心部件，該部件機(jī)械結(jié)構(gòu)及性能的好壞直接影響到秸稈的壓塊質(zhì)量，工作速度，壓

23、塊后的秸稈性能。包括模塊、端蓋等零件。若千個(gè)獨(dú)立的模塊緊貼連在一起，由于模塊的錐形，模塊可圍繞共同的圓心緊密排列在一起，形成環(huán)模。 環(huán)模和壓輥材料可選用45#鋼，具有良好的力學(xué)性能，強(qiáng)度較高，耐磨性也很好。 2.4 動(dòng)力與傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 由環(huán)模的轉(zhuǎn)速及其成型塊的產(chǎn)量，初步選取電機(jī)功率為15kw，額定轉(zhuǎn)速為970r/min 由此可以確定帶輪的減速比為1：4，由于帶輪的減速范圍為1：2-1：4，故可以選用兩級(jí)帶輪減速。每級(jí)的減速比我1：2. 2.4.1 帶輪的選擇 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 載荷變動(dòng)小 故將傳動(dòng)帶選為普通V帶傳動(dòng) 由參考資料[1]表11－5查得 情況系數(shù) 計(jì)算功率

24、 式（2-1） 選擇V帶型號(hào) 參考資料[1]表11－5,初選A型V帶 確定帶輪直徑 根據(jù)參考資料[1]表11－5及11－6初取小帶輪直徑 故電動(dòng)機(jī)的中心高與小帶輪的直徑符合不干涉要求 不考慮彈性滑動(dòng) 大帶輪直徑 式（2-2） 帶長(zhǎng)的計(jì)算 式（2-3） 式（2-4） 初選中心距 考慮包角與皮帶的疲勞損壞 帶長(zhǎng) 式（2-5） 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 參考資料[1]表11.12 計(jì)算中心距

25、式（2-6） 計(jì)算中心距在初估的5％之內(nèi)，故滿足準(zhǔn)確性要求 小帶輪包角的計(jì)算 式（2-7） 確定中心距調(diào)整范圍 式（2-8） 式（2-9） 確定V帶根數(shù)Z 設(shè)彈性滑動(dòng)系數(shù) 帶速 式（2-10） 帶根數(shù) 由參考資料[1]表11.7、11.8及11.10，并應(yīng)用線性插值法分別求得 單根普通V帶所能傳遞功率 單根普通V帶傳遞功率的增量

26、 包角系數(shù) 長(zhǎng)度系數(shù) 式（2-11） 軸上載荷的計(jì)算 張緊力由參考資料[1]表11.7查得 式（2-12） 軸上的壓力 式（2-13） 確定大帶輪的結(jié)構(gòu)草圖及其輪緣寬度 大帶輪的結(jié)構(gòu)圖 圖2.5 帶輪結(jié)構(gòu) 相應(yīng)的輪轂長(zhǎng)度取為 小帶輪基準(zhǔn)直徑采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)。大帶輪基準(zhǔn)直徑，采用實(shí)心式結(jié)構(gòu)，基準(zhǔn)圖見(jiàn)零件工作圖。 同理可知二級(jí)減速帶輪的直徑為小帶輪125mm，大帶輪250mm。 2.4.2 中

27、間傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 圖2.6 中間軸結(jié)構(gòu)草圖 取C＝102（材料為40Cr） 式（2-14） 考慮到要在軸上開(kāi)鍵槽初取 同時(shí)考慮到帶輪的內(nèi)孔徑，即可基本上確定中間傳動(dòng)軸的基本尺寸。 2.4.3 主軸的設(shè)計(jì) 主軸是用來(lái)帶動(dòng)環(huán)模進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的軸，其上連一大帶輪，與中間傳動(dòng)軸的小帶輪之間相互配合，主軸是整個(gè)秸稈壓塊機(jī)中最重要的部件之一，因此需要很好的設(shè)計(jì)計(jì)算得出相關(guān)的尺寸參數(shù)。 圖2.7 主軸結(jié)構(gòu)草圖 上圖所示Ⅲ軸最小直徑的估算 取C＝112（材料為45號(hào)鋼）

28、 式（2-15） 考慮到要在軸上開(kāi)鍵槽初取 2.4.4 鍵聯(lián)接的選擇和驗(yàn)算 根據(jù)各個(gè)軸頸的大小及其長(zhǎng)短可根據(jù)參考資料[3]P26表5-1 選擇相應(yīng)的普通平鍵（材料為45鋼） 具體數(shù)據(jù)如下表所示 表2-2 鍵的選擇及其相關(guān)參數(shù) 軸 鍵 軸頸直徑 （mm） 工作長(zhǎng)度 （mm） 工作高度 （mm） 所受轉(zhuǎn)矩 （N.mm） 極限應(yīng)力 （Mpa） 電機(jī)軸 25 37 4.0 38606 23.85 中間軸 50 54 6.0 185389 27.

29、47 50 34 6.0 185389 43.63 主軸 70 52 7.0 711953 71.12 各鍵極限應(yīng)力可由 代入表中數(shù)據(jù)求得 校核驗(yàn)算 由于采用的鍵聯(lián)接是靜聯(lián)接，且承受輕微沖擊載荷， 可取擠壓應(yīng)力 上表中各個(gè)極限應(yīng)力 故各鍵聯(lián)接能滿足承載能力要求。 2.5 機(jī)架機(jī)構(gòu)的選擇及其尺寸制定 機(jī)架的三維圖如下 圖2.8 機(jī)架 機(jī)架主要是用來(lái)固定電機(jī)及其相關(guān)的軸的結(jié)構(gòu)，用來(lái)支撐整個(gè)秸稈壓塊機(jī)的工作部分其基本的尺寸為高800mm，寬600mm，采用鑄鐵材料鑄造而成，機(jī)架通過(guò)螺栓與工作臺(tái)相連接，機(jī)架與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的配合如下圖

30、所示 圖2.9 機(jī)架裝配圖 2.6 喂料機(jī)構(gòu) 喂料裝置的主要部件為螺旋機(jī)構(gòu)，其作用主要是把揉切后的物料輸送到環(huán)模與壓輥形成的空腔中，實(shí)現(xiàn)均勻喂入，不發(fā)生堵塞現(xiàn)象，故須保證一定的配比關(guān)系。常用的結(jié)構(gòu)為等螺距螺旋機(jī)構(gòu)。為了提高壓塊效率，最好在喂入時(shí)能夠進(jìn)行預(yù)壓縮，增大物料的初始密度。因此也采用變螺距螺旋結(jié)構(gòu)。（本秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)中，采用的是等螺距螺旋機(jī)構(gòu)）。 由此可見(jiàn)，喂料裝置主要可以分為兩部分，一部分就是料斗，一部分就是螺旋送料裝置。這二者之間通過(guò)配合，固定在機(jī)架上，而螺旋送料裝置再專(zhuān)門(mén)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下實(shí)現(xiàn)其功能，詳細(xì)結(jié)構(gòu)見(jiàn)下圖 2.6.1 螺旋送料桿 圖2.10 螺旋送料

31、桿 2.6.2 料斗 圖2.11 進(jìn)料斗 喂入裝置采用定螺距螺旋機(jī)構(gòu)時(shí)，定螺距螺旋機(jī)構(gòu)尺寸參數(shù)的設(shè)計(jì)要能保證壓縮室的供料，滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。供料的快慢由設(shè)備本身生產(chǎn)率決定。喂入裝置每分鐘螺旋輸送體積為： 式中 根據(jù)公式 式（2-16） d1一喂入裝置的螺旋葉片外徑(m) d2一喂入裝置的螺旋葉片內(nèi)徑(m) P一螺旋葉片的螺距(m) &一螺旋葉片的厚度(m) N一螺旋機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)速(r／mi n) #一裝滿系數(shù) (8)求得螺距： 式（2-17） 以多因素試驗(yàn)結(jié)果的優(yōu)方案

32、指標(biāo)值為參考依據(jù)，結(jié)合物料的初始密度來(lái)確定每分鐘螺旋機(jī)構(gòu)的輸送體積，代入公式9求得螺距p。根據(jù)求得的螺距p以及其他相關(guān)參數(shù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)編程即可構(gòu)建滿足要求的定螺距螺旋機(jī)構(gòu)參數(shù)化模型。 當(dāng)含水率為25％時(shí)，此時(shí)生產(chǎn)率最高，值為150kg/h。物料的初始密度為65 kg／m3，求得每分鐘螺旋輸送體積應(yīng)高于0．038m3。根據(jù)這個(gè)要求，結(jié)合其它參數(shù)的取值，可以求得滿足要求的螺旋機(jī)構(gòu)螺距。本文設(shè)計(jì)的等距螺旋機(jī)構(gòu)螺距值取0．08m，此螺旋機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)滿足該壓塊機(jī)的生產(chǎn)要求。 2.7 本章小結(jié) 本章主要是對(duì)秸稈壓塊機(jī)的總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析及其設(shè)計(jì)。本秸稈壓塊機(jī)有壓塊機(jī)構(gòu)，動(dòng)力機(jī)構(gòu)，機(jī)架機(jī)構(gòu)以及喂料機(jī)構(gòu)四

33、大部分組成。其中機(jī)架支撐著整個(gè)秸稈壓塊機(jī)的運(yùn)作，而壓塊機(jī)構(gòu)和喂料機(jī)構(gòu)則分別通過(guò)不同的電機(jī)及其減速裝置帶動(dòng)實(shí)現(xiàn)配合工作，一般說(shuō)來(lái)，喂料速度與壓塊的速度應(yīng)當(dāng)基本一致，是考慮到二者之間的連接不太方便以及兩軸承載的扭矩相差很大，故采用兩個(gè)電機(jī)帶動(dòng)，而電機(jī)和其中的帶輪減速機(jī)構(gòu)也就構(gòu)成了該壓塊機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)。 其中壓塊機(jī)構(gòu)為本機(jī)器的核心部件，也是該機(jī)設(shè)計(jì)的核心，本章主要闡述了壓塊機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)參數(shù)的制定要求壓塊工作部件必須具有足夠的壓人能力和成型作用，同時(shí)壓塊工作部件必須具有良好的通過(guò)性，保證機(jī)具作業(yè)時(shí)不堵塞。 同時(shí)對(duì)動(dòng)力機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算，選擇了合適的尺寸。對(duì)輸送機(jī)構(gòu)及其機(jī)架也進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析及

34、其說(shuō)明。 第3章 易損件及使用須知 3.1 環(huán)模的使用和保養(yǎng) 正確地調(diào)整環(huán)模和壓輥之間的工作間隙是環(huán)模使用的關(guān)鍵，一般來(lái)說(shuō)，環(huán)模與壓輥之間的間隙在0.03-0.05m之間為宜，通常情況下，新壓輥和新環(huán)模相配宜采用稍大的間隙，舊壓輥和舊環(huán)模相配宜采用較小的間隙，大孔徑的環(huán)模宜選用稍大的間隙，小孔徑的環(huán)模宜選用稍小的間隙，容易制粒的物料宜取大間隙，難以制粒的物料宜取小間隙對(duì)于操作者來(lái)說(shuō)，要有實(shí)際的操作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)環(huán)模間隙能夠熟練地進(jìn)行選擇和調(diào)整。 環(huán)模使用過(guò)程中還要注意以下幾點(diǎn):①新購(gòu)環(huán)模一般在開(kāi)機(jī)前需要用油料進(jìn)行

35、“洗?！保匀コ？字械拿虒?duì)于模孔粗糙度較差的環(huán)模，有時(shí)還需要在油料種攙入50%的細(xì)砂進(jìn)行研磨后才能進(jìn)行正常的生產(chǎn)。②環(huán)模在使用過(guò)程中一定要盡量避免物料中混有大塊砂石、砂粒、鐵塊、螺栓及鐵屑等硬質(zhì)顆粒，以免加快環(huán)模的磨損或?qū)Νh(huán)模造成過(guò)大的沖擊，造成環(huán)模爆裂。如果有鐵質(zhì)進(jìn)入?？祝欢ㄒ皶r(shí)沖出或鉆出。③對(duì)于兩面對(duì)稱(chēng)安裝的環(huán)模，可在生產(chǎn)一定時(shí)間后反過(guò)來(lái)安裝使用，以使環(huán)模磨損均勻。④環(huán)模安裝好后一定不要傾斜，不然會(huì)產(chǎn)生不均勻磨損;緊固環(huán)模的螺栓一定要達(dá)到所需要的鎖緊扭矩，以避免螺栓剪斷和環(huán)模損壞。 對(duì)環(huán)模進(jìn)行合理的保養(yǎng)是保證環(huán)模能夠正常工作和延長(zhǎng)其使用壽命的必要措施之一，在平時(shí)工作中應(yīng)注意做好以

36、下幾點(diǎn):當(dāng)需要更換環(huán)模時(shí)，應(yīng)以非腐蝕性油料將原來(lái)的飼料擠出，以便再次使用時(shí)出料順暢，并能防止?？赘g:環(huán)模在使用一定的時(shí)間后，應(yīng)定期檢查環(huán)模內(nèi)表面是否有局部凸出部分，并檢查?？讓?dǎo)料口是否有磨平、封口或內(nèi)翻等現(xiàn)象，如有，應(yīng)用磨光機(jī)或其它工具將環(huán)模工作內(nèi)表面凸出部分磨平，然后再對(duì)導(dǎo)料口進(jìn)行倒角，對(duì)環(huán)模進(jìn)行必要的修復(fù)，以延長(zhǎng)環(huán)模的使用壽命，修復(fù)時(shí)應(yīng)注意環(huán)模工作內(nèi)表面最低處應(yīng)高于越程槽底部2mm，并且修復(fù)后仍有壓輥偏心軸調(diào)節(jié)余量，否則環(huán)模就應(yīng)該報(bào)廢:假如多數(shù)?？妆晃锪隙氯怀隽?，可以采取用油浸泡或用油蒸煮的辦法使物料軟化，再重新進(jìn)行制粒:如果仍然不能制粒，則可以用電鉆將堵塞?？椎奈锪香@出后，再用油性物

37、料加細(xì)砂研磨后使用:環(huán)模必須存放在千燥、清潔的地方，并做好規(guī)格標(biāo)識(shí)，若存放于潮濕的地方，有可能會(huì)造成環(huán)模的腐蝕，從而降低環(huán)模的使用壽命或影響出料效果 3.2 使用注意事項(xiàng) 喂入量保持均勻，超量進(jìn)料易造成堵機(jī)，喂入不及時(shí)、量少影響產(chǎn)塊量。開(kāi)機(jī)初始階段，特別是在寒冬氣溫低的情況下，開(kāi)機(jī)后升溫較慢，隨著溫度的升高，出塊趨于正常。當(dāng)溫度上升后出塊明顯增多時(shí)，不要隨意停車(chē)，應(yīng)不失時(shí)機(jī)地連續(xù)作業(yè)。 3.3 本章小結(jié) 本章主要介紹了秸稈壓塊機(jī)中的易損件環(huán)模的使用須知及其保養(yǎng)方面的問(wèn)題。同時(shí)對(duì)整個(gè)機(jī)器的使用須知也作了簡(jiǎn)要的介紹。

38、 致謝 本次設(shè)計(jì)是在導(dǎo)師馬海健老師的精心指導(dǎo)下完成的。馬海健老師在學(xué)術(shù)上治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、工作認(rèn)真、對(duì)學(xué)生要求嚴(yán)格；在生活中平易近人、善解人意，成為我的良師益友，對(duì)我的課題的順利完成幫助巨大。為此，我特別感謝我的導(dǎo)師馬海健老師對(duì)我學(xué)習(xí)上的指導(dǎo)和生活上的關(guān)心。 參考文獻(xiàn) [1]恩和. 環(huán)模式粗飼料壓塊機(jī)的研究閉. 北京：飼料工業(yè)，1998. [2]李海兵,李令芳. 顆粒機(jī)環(huán)模特性及應(yīng)用田. 北京：飼料工業(yè)，2005 [3]閏文剛. 壓縮速度

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