重力式清選機(jī)下體設(shè)計(jì),XZ,3.0,重力,式清選機(jī),下體,設(shè)計(jì) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目： 5XZ-3.0型重力式清選機(jī)下體設(shè)計(jì) 院 （系）： 機(jī)械工程學(xué)院 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 教師職稱： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 題 目 5XZ-3.0型重力式清選機(jī)下體設(shè)計(jì) 來源 工程實(shí)際 1、研究目的和意義 隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，農(nóng)作物種子清選機(jī)械也日趨成熟，其中正壓式重力清選機(jī)發(fā)展最快。 5XZ-3.0型正壓式重力清選機(jī)適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工。可在加工線中配套使用，也可用于單機(jī)作業(yè)。 本設(shè)計(jì)研究設(shè)計(jì)生產(chǎn)率為3.0t/h的5XZ-3.0型重力式清選機(jī)的主要參數(shù)，包括振幅、振動(dòng)頻率、縱橫向傾角、臺(tái)面摩擦力情況及風(fēng)量風(fēng)壓情況，并在原基礎(chǔ)上對(duì)操作調(diào)節(jié)上進(jìn)行改進(jìn)，簡(jiǎn)化操作難度。 2、國(guó)內(nèi)外發(fā)展情況(文獻(xiàn)綜述) 種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個(gè)過程通過使用重力式清選機(jī)實(shí)現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機(jī)的氣流和振動(dòng)篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機(jī)械化田間播種。 a、國(guó)外重力式清選機(jī)評(píng)述： 在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家，重力式清選機(jī)的生產(chǎn)能力從1t/h到15t/h，臺(tái)面結(jié)構(gòu)從三角形臺(tái)面、矩形臺(tái)面到混合形臺(tái)面，氣流形式從負(fù)壓到正壓，已形成多種系列化重力式清選機(jī)，工藝精良、性能穩(wěn)定、可靠性強(qiáng)、噪音相對(duì)較低。除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外，已開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)，操作更加靈敏。比較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥WESTRUP公司，奧地利HEID公司、德國(guó)PETKUS公司、美國(guó)OLIVER公司、LMC公司[1]。 從性能上看，無論是三角臺(tái)面還是矩形臺(tái)面振動(dòng)平穩(wěn)，風(fēng)量在臺(tái)面上非均布且有規(guī)律分布，物料能很好地布滿整個(gè)臺(tái)面，種子分離效果明顯。 從結(jié)構(gòu)上看，丹麥WESTRUP公司產(chǎn)品采用三角形臺(tái)面單風(fēng)機(jī)正壓式結(jié)構(gòu)，重雜清理效果較好；奧地利HEID公司的產(chǎn)品是多聯(lián)風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面，雙質(zhì)點(diǎn)平衡結(jié)構(gòu)，無效振動(dòng)和噪音小；德國(guó)PETKUS公司產(chǎn)品單風(fēng)機(jī)矩形臺(tái)面；美國(guó)OLIVER公司產(chǎn)品三角形或矩形臺(tái)面，采用多聯(lián)離心風(fēng)機(jī)，噪音略高但分選效果明顯，又開發(fā)出液壓調(diào)節(jié)裝置，操作靈活，適用于大型設(shè)備的操作，其小噸位產(chǎn)品采用混合型臺(tái)面（如316M型），尤其適合于蔬菜等小粒種子的清選，能耗及噪音適中；LMC公司的產(chǎn)品采用雙振動(dòng)架平衡機(jī)構(gòu)，清選效果適中，但總體結(jié)構(gòu)龐大。CRIPPEN公司產(chǎn)品采用矩形臺(tái)面，多聯(lián)前彎曲多葉片風(fēng)機(jī)，風(fēng)機(jī)出風(fēng)口有角度，噪音小[2][3]。 b、重力式清選機(jī)的發(fā)展方向： （1）氣流系統(tǒng)的選擇： 重力式清選機(jī)有負(fù)壓式和正壓式兩種氣流配置形式，其中正壓式由單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)。其中負(fù)壓式供風(fēng)類型以瑞士布勤（BUHLER）公司產(chǎn)品著稱（1980年前后河北正定縣在“四化一供”中安裝了布勒公司引進(jìn)的3t/h種子加工成套設(shè)備，重力式清選機(jī)為MTLB-100型），種子清選效果理想，當(dāng)時(shí)上海向明機(jī)械廠在消化吸收基礎(chǔ)上開發(fā)出5XZ-1.0和5XZ-2.5負(fù)壓重力式清選機(jī)，但由于能耗、噪音較大，振動(dòng)不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。正壓式目前占據(jù)主導(dǎo)地位，由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不勻或風(fēng)量不足，目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)，OLIVER公司產(chǎn)品設(shè)置導(dǎo)流板，HEID公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均布導(dǎo)風(fēng)板，通過結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小，風(fēng)機(jī)效率增高。 （2）臺(tái)面的選擇： 種子在重力式清選機(jī)臺(tái)面上保持的時(shí)間越長(zhǎng)，走過的距離越遠(yuǎn)，種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺(tái)面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口經(jīng)工作臺(tái)到各自排出口的距離不同。重力式清選機(jī)工作時(shí)，三角形臺(tái)面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠(yuǎn)，矩形臺(tái)面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠(yuǎn)。 三角形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜；矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風(fēng)機(jī)的布置；對(duì)于混合型臺(tái)面則性能適中。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺(tái)面。 （3）振動(dòng)的選擇： 機(jī)械振動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同可分為幾種，有電磁驅(qū)動(dòng)、振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)等。重力式清選機(jī)振動(dòng)方式國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最普遍的是曲柄連桿驅(qū)動(dòng)方式，結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)調(diào)節(jié)較方便，能做到理想的平衡。HEID公司產(chǎn)品為自平衡振動(dòng)機(jī)構(gòu)，OLIVER公司產(chǎn)品則設(shè)計(jì)為附加的振動(dòng)平衡架。 （4）國(guó)外重力式清選機(jī)生產(chǎn)能力的標(biāo)準(zhǔn)化與系列化： OLIVER公司多年來一直堅(jiān)持專一產(chǎn)品生產(chǎn)，不斷進(jìn)行產(chǎn)品更新，原有機(jī)型316，50，80，180，240經(jīng)過改進(jìn)后，增加了平衡裝置、風(fēng)量表、轉(zhuǎn)速表（頻率顯示）等，形成316M、50M、80M、180M、240M，90年代以后又開發(fā)出大型的2400、3600、4800型產(chǎn)品，配備了液壓操作系統(tǒng)。 5）集中操作并改進(jìn)相關(guān)裝置： 在設(shè)備的操作方便性方面，國(guó)外重力式清選機(jī)都設(shè)置了儀表直接顯示調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)，不停機(jī)集中控制。臺(tái)面開始用鋁合金代替鋼結(jié)構(gòu)，選用性能好的鋼絲網(wǎng)，OLIVER公司和CRIPPEN公司臺(tái)面還涂了一層氫基甲酸乙酯，增加臺(tái)面鋼絲的磨擦力，增加生產(chǎn)率，延長(zhǎng)使用壽命。臺(tái)面有半罩或全罩除塵，在主排種出口配備振動(dòng)電機(jī)加快出料速度[4]。 c、國(guó)外重力式清選機(jī)企業(yè)的發(fā)展歷程： 據(jù)聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織在20世紀(jì)80年代初編印的世界種子加工機(jī)械生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品名錄，當(dāng)時(shí)共有種子加工機(jī)械廠商約100家（不包括中國(guó)），主要企業(yè)分布在歐洲和美國(guó)。經(jīng)過十幾年的演變，歐洲企業(yè)經(jīng)歷了兼并與產(chǎn)品創(chuàng)新的變化，美國(guó)企業(yè)則進(jìn)入產(chǎn)品革新與開拓階段企業(yè)總數(shù)減少，實(shí)力增強(qiáng)[5]~[8]。 美國(guó)著名種子加工機(jī)械生產(chǎn)廠商經(jīng)過幾十年的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，開發(fā)、保持和發(fā)展了自己產(chǎn)品的特色，重點(diǎn)生產(chǎn)有特色的產(chǎn)品，有些工廠主既是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和專利擁有者，又是公司總裁，對(duì)自己的產(chǎn)品和技術(shù)開發(fā)方向相當(dāng)了解。如美國(guó)CRIPPEN公司生產(chǎn)重力式清選機(jī)已有70多年的歷史，進(jìn)入90年代兼并了別的公司，很有起色，老式重力式清選機(jī)在保持原有傳統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了革新。美國(guó)OLIVER公司多年來一直專一生產(chǎn)重力式清選機(jī)，90年代為與美國(guó)大農(nóng)場(chǎng)的生產(chǎn)規(guī)模相適應(yīng)，又開發(fā)出超大型重力式清選機(jī)，操作和使用非常方便。丹麥CIMBRIA公司進(jìn)入80年代后收購(gòu)了奧地利有百年歷史的HEID公司，近年來又開發(fā)出新一代重力式清選機(jī)。德國(guó)PETKUS公司傳統(tǒng)產(chǎn)品是風(fēng)篩表選機(jī)，近年來也開發(fā)了重力式清選機(jī)和其他產(chǎn)品[9]。 3、研究/設(shè)計(jì)的目標(biāo) a. 根據(jù)給定參數(shù)生產(chǎn)率3.0t/h、振動(dòng)頻率300－600、振幅7mm，設(shè)計(jì)5XZ-3.0型重力式清選機(jī)，使之適合種子加工廠按照種子比重精選種子 b. 完成5XZ-3.0型重力式清選機(jī)的說明書和相應(yīng)的圖紙繪制。 c. 對(duì)5XZ-3.0型重力式清選機(jī)存在的問題提出一定的改進(jìn)方法，使之參數(shù)結(jié)構(gòu)更合理。 4、設(shè)計(jì)方案（研究/設(shè)計(jì)方法、理論分析、計(jì)算、實(shí)驗(yàn)方法和步驟等） 根據(jù)所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí),并結(jié)合現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)加工的需要,應(yīng)該從以下三個(gè)方面進(jìn)行設(shè)計(jì)工作: 首先,研究重力式清選機(jī)的工作原理和物料輸送機(jī)理，通過理論分析，了解現(xiàn)實(shí)使用中重力式清選機(jī)的具體工況。為下一步的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化做準(zhǔn)備，同時(shí)也為未來的理論研究和學(xué)術(shù)探索打好基礎(chǔ)。 其次，進(jìn)行重力式清選機(jī)的常規(guī)設(shè)計(jì)，主要工作是比重分選的設(shè)計(jì)計(jì)算、糧食流速和生產(chǎn)率，還要進(jìn)行重力分選臺(tái)形狀的選擇、和篩面的選擇。 最后，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)的需求，需考慮現(xiàn)場(chǎng)使用的特殊性，如角度的可調(diào)性、操作的集中和可視性等等，根據(jù)以上的要求，對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行改造和優(yōu)化，使產(chǎn)品滿足實(shí)際生產(chǎn)的要求。 正壓式重力清選機(jī)機(jī)構(gòu)如下圖所示，由分選臺(tái)、風(fēng)機(jī)、連桿機(jī)構(gòu)等部分組成。糧食喂入到分選臺(tái)上后，靠曲柄連桿機(jī)構(gòu)使分選臺(tái)產(chǎn)生的拋擲作用，有低的一端向高的一端運(yùn)動(dòng)。同時(shí)靠風(fēng)力的作用使糧食產(chǎn)生懸浮和分層，使比糧食輕的雜質(zhì)浮向上層，并借分選臺(tái)的傾角和風(fēng)力使輕雜質(zhì)向分選臺(tái)低的一端運(yùn)動(dòng)，并推出機(jī)外。 分選臺(tái)篩面為長(zhǎng)孔魚鱗狀篩，但它不是用來篩選糧食，而是利用魚鱗板的突起部分增加篩面的摩擦系數(shù)，提高分選臺(tái)輸送糧食的能力，同時(shí)也利用篩孔對(duì)氣流起導(dǎo)向的作用。 連桿機(jī)構(gòu)的拋擲作用使糧食松散并向前輸送，使風(fēng)速不需要達(dá)到懸浮速度就能進(jìn)行分離。糧食與雜質(zhì)粒度大小和表面摩擦系數(shù)的不同也是重力分選的重要條件。 1、喂料斗 2、比重分選臺(tái) 3、凈糧出口 4、雜質(zhì)出口 5、支桿 6、曲柄連桿機(jī)構(gòu) 7、風(fēng)機(jī) 8、機(jī)架 9、水平氣流 5、方案的可行性分析 種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個(gè)過程通過使用重力式清選機(jī)實(shí)現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機(jī)的氣流和振動(dòng)篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機(jī)械化田間播種。 5XZ-3.0型重力清選機(jī)適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工。可在加工線中配套使用，也可用于單機(jī)作業(yè)，因此在它在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要作用。 農(nóng)業(yè)機(jī)械化在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)非常成熟，近代隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械面臨著巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)，因此對(duì)種子重力清選機(jī)的設(shè)計(jì)和改進(jìn)是可行和必要的。 6、該設(shè)計(jì)的創(chuàng)新之處 傳統(tǒng)重力清選機(jī)的供風(fēng)系統(tǒng)、振動(dòng)無級(jí)變速機(jī)構(gòu)、縱橫角度調(diào)整等等由人工手動(dòng)調(diào)整完成，勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度低、效率差，實(shí)際生產(chǎn)中非常不方便。 本設(shè)計(jì)采用機(jī)械調(diào)節(jié)和液壓調(diào)節(jié)相結(jié)合的調(diào)節(jié)操作系統(tǒng)，并安裝可視數(shù)字儀表，這樣一來，使得機(jī)器操作、調(diào)整更加簡(jiǎn)便、快捷和精確。 7、設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要用途和應(yīng)用領(lǐng)域 主要用途：主要用于清選外形尺寸相同而比重不同的各種糧食及種子籽粒。各類種子加工廠糧食處理中心配套使用，也可單機(jī)使用?？梢郧宄∠x害、霉?fàn)€及不成熟籽粒和雜草、石塊等雜質(zhì)，是提高種子凈度、等級(jí)的關(guān)鍵設(shè)備。在雜糧種子及蔬菜種子加工中得到廣泛的應(yīng)用。 應(yīng)用領(lǐng)域：適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工 8、時(shí)間進(jìn)程 第3周 了解設(shè)計(jì)內(nèi)容，收集資料 第4周 外出實(shí)習(xí) 第5～8周 整理資料、外文翻譯 第9～12周 生產(chǎn)能力、主要部件受力計(jì)算 驅(qū)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)、主要零部件尺寸的計(jì)算；傳動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)；主要零部件強(qiáng)度校核 第13～14周 擬定總體方案，繪制結(jié)構(gòu)總圖；繪制主要零部件圖 第15～16周 編寫說明書；設(shè)計(jì)文件修改 第17周 答辯 9、參考文獻(xiàn) [1]馬繼光. 國(guó)外重力式清選機(jī)的發(fā)展方向. 世界農(nóng)業(yè). 2001,07 [2]趙國(guó)福, 胡曉平, 李彩花. 清選機(jī)篩選機(jī)構(gòu)主要參數(shù)的試驗(yàn)研究. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2006,9 [3]張子臣, 劉守林, 劉華, 馬立峰. 5XZ-1.0型重力式種子清選機(jī)的使用維護(hù).現(xiàn)代農(nóng)業(yè). 2002,08:47 [4]5X—7.0型風(fēng)篩式種子清選機(jī). 南方農(nóng)機(jī). 1999,04:21 [5]王艷茹, 王艷萍, 李淑清. 試述種子加工設(shè)備. 農(nóng)機(jī)化研究. 2002,02 [6]楊慶華, 洪偉彬, 李淑蘭. 5XFZ-25型重力復(fù)式清選機(jī)的改進(jìn). 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè). 2003,02:45 [7]張立新， 謝志根. 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