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梧州學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
課題名稱 玉米秸稈粉碎機(jī)
系 部 電子信息工程系
專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 10機(jī)械4班
學(xué) 號(hào) 1001901429
姓 名 徐粘斯
指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日
教研室主任（簽名） 年 月 日
一、課題的內(nèi)容和要求：
本課題主要通過(guò)對(duì)秸稈粉碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及對(duì)現(xiàn)有機(jī)型的結(jié)構(gòu)分析計(jì)算，調(diào)查農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，選出合適的粉碎機(jī)部件，尋求最優(yōu)的方案,該機(jī)構(gòu)用于對(duì)農(nóng)作物秸稈的粉碎處理，使農(nóng)業(yè)資源得到充分利用，滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)需求，同時(shí)也減少了環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)可循環(huán)利用。
二、設(shè)計(jì)的技術(shù)要求與數(shù)據(jù)（或論文主要內(nèi)容）：
(1).對(duì)現(xiàn)有切碎機(jī)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析；
(2).根據(jù)功能要求、工作原理以及設(shè)計(jì)方案選取運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)；
(3).秸稈粉碎機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)分析與機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(4).對(duì)秸稈粉碎機(jī)各運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的布局；
(5).分析數(shù)據(jù)，并作進(jìn)一步布局設(shè)計(jì)調(diào)整；
(6).最后進(jìn)行秸稈粉碎機(jī)裝配，完成裝配圖和零件圖的繪制；
(7).撰寫(xiě)論文，完善設(shè)計(jì)。
三、設(shè)計(jì)（論文）工作起始日期：
自 2013 年 9 月 20 日起，至 2014 年 3 月 15 日止。
四、進(jìn)度計(jì)劃與應(yīng)完成的工作：
第一周到第二周：收集所需各類型切碎機(jī)的資料，研究各種切碎機(jī)的基本結(jié)構(gòu)，以及工藝要求；收集各種粉碎機(jī)技術(shù)參數(shù)和使用范圍；
第三周到第五周：完成玉米秸稈粉碎機(jī)機(jī)構(gòu)分析，并進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)計(jì)算；
第六周到第十一周：完成整套玉米秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)和裝配圖繪制；
第十二周到第十七周：完成論文撰寫(xiě)，做好畢業(yè)論文答辯準(zhǔn)備。
五、主要參考文獻(xiàn)、資料：
[1] 王雅鵬，孫鳳蓮，丁文斌，等. 中國(guó)能源開(kāi)發(fā)使用探索性研究[M].北京;科學(xué)出版社,2010.
[2] 柴民杰，李磊，李金民.硅谷[J].北京:硅谷雜志社,2009（19）;158.
[3] 錢(qián)春華.桑枝三維設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析的研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué)，2006.
[4] 于海燕，劉向陽(yáng).秸稈飼料加工機(jī)械現(xiàn)狀與發(fā)展[J].糧油加工與食品機(jī)械，2003(6):2006.
學(xué)號(hào)
1001901429
學(xué)生姓名
徐粘斯
系部
電子信息工程系
專業(yè)年級(jí)
2010級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
職稱
設(shè)計(jì)（論文）題目
玉米秸稈粉碎機(jī)
本課題國(guó)內(nèi)外研究動(dòng)態(tài)及意義：
一、 本課題研究背景
隨著全球化石能源的消耗殆盡，環(huán)境問(wèn)題日益突出，能源問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。能源是人類賴以生存發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，與社會(huì)的發(fā)展有著密切的關(guān)系。我國(guó)作為生物質(zhì)產(chǎn)出大國(guó)，銀獎(jiǎng)生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)與利用放在重要的位置上。同時(shí)，我國(guó)又是農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)資源含量非常豐富，2010年農(nóng)村的秸稈產(chǎn)量就有7.26億噸，相當(dāng)于3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤[1]。城市垃圾和生活廢水、畜禽糞便等方面的生物質(zhì)能源可達(dá)6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤以上，林業(yè)廢棄物每年可達(dá)3700萬(wàn)平方千米[2]。但是這些資源至今未被充分利用，也常常因?yàn)榫偷胤贌廴经h(huán)境。目前，我國(guó)對(duì)生物物質(zhì)利用的主要技術(shù)有沼澤工程、生物質(zhì)氣化、壓縮成型燃料、與煤復(fù)合燃燒、生物質(zhì)熱裂解等。而生物質(zhì)原料在開(kāi)發(fā)利用前期都需要進(jìn)行相應(yīng)的粉碎加工處理，由此可見(jiàn)，生物質(zhì)的粉碎是生物質(zhì)能源利用轉(zhuǎn)化與開(kāi)發(fā)的必要前提條件。因此，對(duì)生物質(zhì)粉碎機(jī)的開(kāi)發(fā)與研究也是必不可少的一部分，其中對(duì)秸稈粉碎機(jī)最具有代表性。
中國(guó)農(nóng)作物秸稈資源量大面廣，且隨著農(nóng)作物單產(chǎn)的提高，秸稈產(chǎn)量也隨之增加?，F(xiàn)階段其用途大致分為：①秸稈還田；②牲畜飼料；③替代能源；④工業(yè)原料。約占12.7%的剩余秸稈就地焚燒或者閑置。隨著農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，畜牧業(yè)發(fā)展速度加快，畜牧生長(zhǎng)所需飼草缺口很大。當(dāng)前尋求飼料資源的主要目標(biāo)是農(nóng)作物秸稈。
我國(guó)的秸稈粉碎機(jī)行業(yè)具備了較為完善的基礎(chǔ)條件，良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境，廣闊的市場(chǎng)空間，完善的工業(yè)配套體系，國(guó)家歷來(lái)都重視該領(lǐng)域的發(fā)展，相關(guān)引導(dǎo)和鼓勵(lì)性政策頻頻發(fā)布，為行業(yè)發(fā)展注入政策動(dòng)力。
二、 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
粉碎機(jī)的研究在國(guó)內(nèi)已有幾十年的歷史，其主要集中在飼料粉碎和農(nóng)作物秸稈切碎等方面[3]。粉碎技術(shù)根據(jù)粉碎方式和粉碎手段的不同可分為鍘切式、揉切式和組合式粉碎技術(shù)[4]。在我國(guó)，秸稈粉碎機(jī)普遍采用的是錘片式和爪齒式粉碎。
鍘切式粉碎的主要設(shè)備是鍘草機(jī)，也稱切碎機(jī)，主要用來(lái)切斷莖稈，如谷草、稻草、玉米秸稈等。鍘草機(jī)的主要加工原理是切斷，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功耗低、生產(chǎn)率較高。20世紀(jì)80~90年代，我國(guó)研制了許多機(jī)型，按規(guī)格主要分為小型、中型和大型；按切割方式可分為滾筒式和圓盤(pán)式；按作業(yè)方式可分為田間直接收獲機(jī)和固定切碎機(jī)。錘片式粉碎機(jī)是利用高速旋轉(zhuǎn)的錘片擊碎物料的一種機(jī)械，其具有粉碎質(zhì)量好、維修方便和生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)，并且使用非常廣泛。一般情況下，大部分粉碎秸稈的機(jī)型都選用錘片式粉碎機(jī)。我國(guó)經(jīng)過(guò)多年的潛心研究，錘片式粉碎機(jī)的技術(shù)和性能指標(biāo)基本能達(dá)到國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)技術(shù)。我國(guó)秸稈粉碎機(jī)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種多，規(guī)格齊全，基本能滿足我國(guó)生產(chǎn)發(fā)展的需求，但是仍然純?cè)谀芎母?、效率地的?wèn)題。揉切式粉碎包括揉搓機(jī)和揉碎機(jī)。在我國(guó)，秸稈揉搓機(jī)大都采用螺旋排列的錘片進(jìn)行揉搓，再借助風(fēng)機(jī)拋送，加工的秸稈物料只能達(dá)到破碎或者細(xì)碎的狀態(tài)，生產(chǎn)率較低、耗能高，不適于高濕或者韌性大的物料。揉碎機(jī)在我國(guó)出現(xiàn)較晚，是20世紀(jì)90年代初提出的一種新型的粗加工的方式，所以在這方面的研究也比較少一些。我國(guó)2011年研制生產(chǎn)的一種新型的粗飼料加工機(jī)械，是一種結(jié)合鍘切和粉碎兩種機(jī)械加工方式之間的新型加工方式，揉碎加工不僅適用于新鮮的秸稈，同時(shí)對(duì)含水率較低的秸稈仍具有較好的揉碎效果。組合式粉碎技術(shù)是將鍘切、粉碎和揉搓等功能組合為一體的新型粉碎技術(shù)。如北京順誠(chéng)明星機(jī)械廠生產(chǎn)的9FZ-700型多功能秸稈組合粉碎機(jī)，黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)研制的93RZ-40型揉漿機(jī)，農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所研究設(shè)計(jì)的JF-720型多功能秸稈粉碎機(jī)等等。
三、 本課題研究意義
農(nóng)作物秸稈是一種重要的生物資源，如果處理不當(dāng)，不僅會(huì)造成資源的浪費(fèi)，更會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的破壞。因此，如何做好農(nóng)作物秸稈的轉(zhuǎn)化工作，已成為亟待解決的農(nóng)業(yè)問(wèn)題。大部分的秸稈原料在開(kāi)發(fā)利用前都需要進(jìn)行相應(yīng)的粉碎加工處理，只有當(dāng)生物質(zhì)的粉碎顆粒符合一定的尺寸和要求，才能為后續(xù)的生物質(zhì)研究與利用做好充分的準(zhǔn)備。所以，秸稈粉碎機(jī)的研究對(duì)生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用有著重要的意義。
雖然我國(guó)在秸稈粉碎技術(shù)方面相對(duì)成熟，粉碎機(jī)的種類與粉碎方式也是多種多樣，但從現(xiàn)有的粉碎設(shè)備的能耗、產(chǎn)量，物料的適應(yīng)性、粉碎顆粒、經(jīng)濟(jì)型以及機(jī)型本身的工作穩(wěn)定性、操作安全性、壽命、工作性能等多方面進(jìn)行綜合考慮，還是有許多不完善的地方，不能很好地滿足各類生物質(zhì)粉碎的要求。因此，對(duì)秸稈粉碎機(jī)的研究，對(duì)我國(guó)生物質(zhì)能源利用的經(jīng)濟(jì)化、商業(yè)化和促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展都具有十分重要的意義。
玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)，采用三維切割方式，既減少玉米秸稈在切割之后的水分和營(yíng)養(yǎng)成分的流失，也保證了秸稈碎化程度，可根據(jù)喂食家畜、家禽種類的需求，在一定范圍通過(guò)調(diào)整粉碎機(jī)的相關(guān)參數(shù)（如輪刀轉(zhuǎn)速、輪刀刀片數(shù)、棘齒刀片間隙），改變飼料的粉碎程度。
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)研究?jī)?nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題：
一、研究?jī)?nèi)容
本課題是對(duì)玉米秸稈碎機(jī)三維切割的研究設(shè)計(jì)，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析以及對(duì)對(duì)原始數(shù)據(jù)的分析計(jì)算，分析玉米秸稈的尺寸需求，確定秸稈粉碎機(jī)的總體設(shè)計(jì)，電動(dòng)機(jī)的選擇和傳動(dòng)方案的分析、比較與選擇，合理設(shè)計(jì)進(jìn)給機(jī)構(gòu)以及切割刀具，并進(jìn)行校驗(yàn)。
二、課題擬解決的主要問(wèn)題
(1).分析玉米秸稈粉碎機(jī)的功能以及性能要求；
(2).擬定玉米秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)原理；
(3).進(jìn)給機(jī)構(gòu)的分析與設(shè)計(jì)；
(4).刀具的分析、設(shè)計(jì)以及安裝；
(5)傳動(dòng)方案的選擇以及V帶的設(shè)計(jì)；
玉米秸稈粉碎機(jī)示意簡(jiǎn)圖
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)研究方法、步驟及措施：
研究方法：
本課題為應(yīng)用研究。主要采用參考文獻(xiàn)法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法進(jìn)行。在文獻(xiàn)法上，強(qiáng)調(diào)理論學(xué)習(xí)研究探索；在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法上，強(qiáng)調(diào)數(shù)據(jù)分析、圖形設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)仿真等。最后通過(guò)文獻(xiàn)法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)法有機(jī)結(jié)合，以三維仿真、設(shè)計(jì)圖紙及說(shuō)明書(shū)完成設(shè)計(jì)。
研究步驟：
第一周：根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)查和收集資料；
第二周：深入了解課題和完成開(kāi)題報(bào)告；
第三周：進(jìn)行開(kāi)題報(bào)告論證；
第四周：擬定設(shè)計(jì)詳細(xì)大綱；
第五周：進(jìn)入設(shè)計(jì)階段；
第六周：設(shè)計(jì)-計(jì)算-修改-設(shè)計(jì)；
第七周：用CAD完成零部件設(shè)計(jì)；
第八周：用Pro/E完成總體裝配；
第九周：用Pro/E完成仿真模擬；
第十周：按格式要求規(guī)范、完善設(shè)計(jì)內(nèi)容；
第十一周：按要求打印裝訂成冊(cè)；
第十二周：制作PPT，準(zhǔn)備答辯。
研究措施：
(1).仔細(xì)的研讀本課題，了解本課題的研究動(dòng)態(tài)、意義、目的及其主要內(nèi)容。
(2).查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解選題有關(guān)的社會(huì)背景，目前存在的觀點(diǎn)問(wèn)題和意見(jiàn)，為課題研究提供理論依據(jù)，使課題及時(shí)反映所研究的現(xiàn)實(shí)情況。
(3).通過(guò)參考文獻(xiàn)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)方法完成設(shè)計(jì)。
主要參考文獻(xiàn)：
[1] 王雅鵬，孫鳳蓮，丁文斌，等. 中國(guó)能源開(kāi)發(fā)使用探索性研究[M].北京;科學(xué)出版社,2010.
[2] 柴民杰，李磊，李金民.硅谷[J].北京:硅谷雜志社,2009（19）;158.
[3] 錢(qián)春華.桑枝三維設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析的研究[D].南京:南京林業(yè)大學(xué)，2006.
[4] 于海燕，劉向陽(yáng).秸稈飼料加工機(jī)械現(xiàn)狀與發(fā)展[J].糧油加工與食品機(jī)械，2003(6):2006.
是否可以進(jìn)入設(shè)計(jì)（論文）研究：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
是否可以進(jìn)入設(shè)計(jì)（論文）研究：
教研室(系、研究所)主任簽名：
年 月 日