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石河子大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))任務(wù)書 機(jī)械電氣工程 學(xué)院 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 專業(yè) 2002 級(jí) 課題名稱 玉米粉碎機(jī)研究與設(shè)計(jì) 畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))起止時(shí)間 2006.3.15-6.10 指導(dǎo)教師 胡 斌 職 稱 副　教 授 學(xué)生姓名 楊軍 學(xué)號(hào) 2002071044 任務(wù)下達(dá)日期 2006.3.15 課題內(nèi)容 1． 玉米粉碎機(jī)的研究的現(xiàn)狀和意義調(diào)研報(bào)告（項(xiàng)目必要性分析）； 2．玉米粉碎機(jī)總體設(shè)計(jì)； 3．玉米粉碎機(jī)主要部件設(shè)計(jì)； 4．玉米粉碎機(jī)零件設(shè)計(jì)； 5．有關(guān)設(shè)計(jì)、分析、計(jì)算、說明。 課題任務(wù)的具體要求 1.在閱讀選題指南、任務(wù)書和分析、研究相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，完成開題報(bào)告（3000字以上）； 2.廣泛查閱資料，到有關(guān)單位調(diào)研，形成3000-5000字調(diào)研報(bào)告（文獻(xiàn)綜述）； 3.用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，至少打出一張總裝圖； 4設(shè)計(jì)說明書應(yīng)有總體設(shè)計(jì)說明、主要零部件設(shè)計(jì)說明、材料選擇、典型零件設(shè)計(jì)計(jì)算 5.設(shè)計(jì)圖紙折合零號(hào)圖3張；圖紙應(yīng)能用于生產(chǎn)； 6.設(shè)計(jì)說明書1.5萬字以上。 擬定的工作進(jìn)度（以周為單位） 第一周：熟悉畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)，查閱有關(guān)資料，完成開題報(bào)告； 第二周：校內(nèi)外調(diào)研，對(duì)查閱、調(diào)研資料分析總結(jié)，完成文獻(xiàn)綜述（調(diào)研報(bào)告）； 第三周：方案設(shè)計(jì)，提出兩種以上方案，論證分析，確定最佳方案； 第四周：總體設(shè)計(jì)，先設(shè)計(jì)草圖，再進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)； 第五周：繪制總裝圖； 第六周：部件、要零件方案設(shè)計(jì)，畫出設(shè)計(jì)圖； 第七周：機(jī)架設(shè)計(jì)； 第八周：工作部件、零件設(shè)計(jì)； 第九周：零部件設(shè)計(jì)； 第十周：總裝圖改進(jìn)；說明書撰寫； 第十一周：設(shè)計(jì)說明書整理完善（從第三周開始穿插進(jìn)行說明書有關(guān)內(nèi)容撰寫）； 第十二周：答辯準(zhǔn)備：打印圖紙，說明書，答辯提綱，幻燈片制作。 主要參考文獻(xiàn) 1．農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)、飼料工業(yè) 2．農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)； 3．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)； 4．機(jī)械制圖、公差配合等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)； 任務(wù)下達(dá)人（簽字） 胡斌 日期： 2006年 3 月 15日 任務(wù)接受人（簽字） 楊軍 日期： 2006年 3 月 15 日 注：1．此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫，任務(wù)下達(dá)人為指導(dǎo)教師，指導(dǎo)教師和接受任務(wù)的學(xué)生均應(yīng)簽字。 2．此任務(wù)書最遲必須在學(xué)生畢業(yè)實(shí)踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生。 石河子大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告 課題名稱： 玉米粉碎機(jī)的研制 學(xué)生姓名： 楊 軍 學(xué) 號(hào)： 2002071044 學(xué) 院： 機(jī)械電氣工程學(xué)院 專 業(yè)： 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 年 級(jí)： 2002級(jí) 指導(dǎo)教師： 胡 斌 職 稱： 副 教 授 起止時(shí)間： 2006.3.20-2006.6.10 玉米粉碎機(jī) —開題報(bào)告 1、課題提出的背景 玉米是當(dāng)今世界最重要的三大糧食作物之一,種植面積和總產(chǎn)量?jī)H次于水稻、小麥,但其單位面積產(chǎn)量卻位居第一,并且人類對(duì)玉米的加工利用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水稻和小麥,玉米已成為糧、飼、工業(yè)原料兼用作物,以其為原料的產(chǎn)品多達(dá)3500多種。我國(guó)玉米總產(chǎn)量和單產(chǎn)水平都已超過了小麥而躍居糧食作物的第二位;玉米增產(chǎn)總額在糧食增產(chǎn)中占到40%左右,遠(yuǎn)高于水稻26%和小麥22%;并且玉米播種面積在糧食播種面積的比重小于總產(chǎn)的比重,足見玉米在我國(guó)糧食生產(chǎn)中有舉足輕重的地位。 改革開放以來,我國(guó)是世界上畜牧業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家,畜產(chǎn)品產(chǎn)量大幅度增加,畜產(chǎn)品品種也在不斷豐富。而畜牧業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了飼料工業(yè)的發(fā)展。1980年,我國(guó)的工業(yè)飼料總產(chǎn)量還只有200萬ｔ,到1990年就增長(zhǎng)到了3149萬ｔ,10年間增加了15倍;進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,飼料工業(yè)以每年12%的速度遞增。2001年,我國(guó)飼料產(chǎn)量達(dá)到7806萬ｔ,其中配合飼料達(dá)到6087萬ｔ,按照60%的添加比率計(jì)算,僅配合飼料一項(xiàng)就需要玉米3600萬ｔ,占玉米總產(chǎn)量的30%。加上玉米加工副產(chǎn)品和農(nóng)戶自用玉米在內(nèi),我國(guó)目前飼用玉米為總產(chǎn)量的77%。 2、課題提出的目的和意義 （1）為我國(guó)蓬勃發(fā)展的飼料加工工業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持，使飼料加工企業(yè)能夠大量生產(chǎn)出畜牧業(yè)發(fā)展所需要的飼料，促進(jìn)飼料業(yè)快速健康的向前發(fā)展。 （2）提高玉米加工工業(yè)的機(jī)械化水平，減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 （3）提高玉米的利用率，增加玉米的附加價(jià)值，使玉米能夠合理利用。 （4）提高玉米產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民的收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，加快農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 3、玉米的加工利用 70年代以來,玉米加工受到各國(guó)的普遍重視。目前,玉米的加工主要是在淀粉、制糖、釀造、制藥、食品等工業(yè)領(lǐng)域?，F(xiàn)將其加工開發(fā)利用情況介紹如下: 1.玉米淀粉 玉米是生產(chǎn)淀粉的主要原料,用玉米生產(chǎn)淀粉成本低,質(zhì)量高,是化學(xué)成分最佳的淀粉之一,純度可達(dá)99 5%。目前淀粉工業(yè)發(fā)展很快,以玉米淀粉為原料的加工產(chǎn)品有100多種,被廣泛用于食品、醫(yī)藥、化工、紡織、造紙等工業(yè)。在醫(yī)藥工業(yè)中,玉米淀粉是制作葡萄糖的重要原料,還是生產(chǎn)青霉素、鏈霉素等多種抗菌素培養(yǎng)基的主要成分,也是一些片狀藥物的添加劑;在化工工業(yè)中,玉米淀粉用于生產(chǎn)醋酸、丙酮、丁醇等化工產(chǎn)品;在紡織和造紙工業(yè)中,主要用高直鏈淀粉玉米的淀粉作上漿劑和產(chǎn)品表面的涂料。 2.玉米制糖 玉米淀粉經(jīng)過再加工而制成的糖漿,即異構(gòu)糖,又叫“人造蜂蜜”。 3.玉米榨油 普通玉米籽粒中含油量一般在4%～5%,而油分的85%以上集中在胚里。因此,把胚分離出來進(jìn)行榨油是十分方便的。玉米油除作食用外,還是人造奶油的原料,在工業(yè)上是制造肥皂、潤(rùn)滑油、油漆涂料等產(chǎn)品的原料。 4.玉米食品 玉米食品種類繁多,新鮮玉米可作菜肴、鹽漬玉米、玉米罐頭、速凍玉米等;玉米膨化食品有玉米片和玉米花、人造米等;玉米籽粒食品有玉米面包、餅干、烤糕等。尤其是玉米膨化食品在國(guó)內(nèi)外很受歡迎。 5.玉米制藥 玉米可用于生產(chǎn)谷氨酸、賴氨酸、檸檬酸和山梨糖醇。 6.玉米飼料 加工玉米用作飼料,有飼料之王的美稱。據(jù)稱,世界玉米總產(chǎn)量的75%以上用作飼料。以玉米為主配合豆粕及一些微量元素是標(biāo)準(zhǔn)的優(yōu)質(zhì)飼料。玉米抽穗期收獲的莖稈,鮮嫩多汁,適宜作奶牛和幼畜的青飼料;乳熟至蠟熟期收獲的莖稈,可加工制作青飼料或青貯飼料。 4、玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀 4.1國(guó)外玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀 目前,國(guó)外一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家利用玉米的主要做法是:將機(jī)械加工技術(shù)同先進(jìn)的生物工程技術(shù)結(jié)合起來。機(jī)械加工的主要機(jī)具是粗飼料粉碎機(jī),不但產(chǎn)品系列齊全,而且結(jié)構(gòu)也日趨成熟,其生產(chǎn)技術(shù)水平和研究動(dòng)向如下。 (1)近年來,國(guó)外以發(fā)展自動(dòng)化程度高、通用性好的大型機(jī)具為主,大幅度提高了生產(chǎn)效率,其配套動(dòng)力大多在75ｋＷ以上。丹麥多農(nóng)(ＴＡＡＲＵＰ)機(jī)械廠生產(chǎn)的多農(nóng)805型加工機(jī)械采用55ｋＷ以上的拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng),切碎后由液泵把ＮａＯＨ溶液灑在上面,充分拌合后由拋送器送入貯藏室。丹麥皮里士登(ＰＲＥＳＩＤＥＮＴ)有限公司生產(chǎn)的皮里士登100型錘式粉碎機(jī)配套動(dòng)力為73 5～110 25ｋＷ,生產(chǎn)率達(dá)4～5ｔ/ｈ。國(guó)外于20世紀(jì)80年代初研制出一種帶有圓錐或圓柱形桷式料斗的桷式粉碎機(jī)。其核心部件是錘片式粉碎裝置,技術(shù)特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)子直徑增大,長(zhǎng)度加長(zhǎng),轉(zhuǎn)速降低,從而使慣性矩減少,容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡,但金屬耗量指標(biāo)較高。目前,美、英、加拿大和澳大利亞等國(guó)10余家公司生產(chǎn)的此類產(chǎn)品已達(dá)數(shù)十種型號(hào),如“機(jī)械手(Ｆａｒｍｈａｎｄ)”公司的Ｆ890、Ｆ900、ＸＧ40、Ｆ903等,“Ｗ Ｈ Ｏ”公司的Ｐ12-42型粉碎機(jī)。 (2)在以大功率、多功能為主的粗飼料粉碎機(jī)占優(yōu)勢(shì)的情況下, 西歐一些公司還相當(dāng)重視生產(chǎn)小型粗飼料粉碎機(jī)型。其特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、動(dòng)力消耗少。意大利塞科(Ｓｅｋｏ)公司生產(chǎn)的小型桷式粗飼料粉碎機(jī)的粉碎刀片沿螺旋線分布,機(jī)具振動(dòng)小、粉碎均勻;英國(guó)艾里溫(ＡｌｖａｎＢｌａｎｃｈ)公司生產(chǎn)的38ＭＫⅡ型粉碎機(jī),粉碎轉(zhuǎn)子只有6個(gè)鉸鏈錘片,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)率達(dá)2ｔ/ｈ。 (3)粉碎室的結(jié)構(gòu)和性能繼續(xù)改進(jìn)提高。粉碎室按其結(jié)構(gòu)分為閉式和開式2種。閉式粉碎室的改進(jìn)措施是:①采用流線型轉(zhuǎn)子,以減少粉碎室內(nèi)的渦流,增強(qiáng)錘片的擊碎效果;②增大篩片包角,及時(shí)排除已粉碎的物料,避免重復(fù)打擊,減少功率損失,同時(shí)也避免篩孔堵塞;開式粉碎室的主要特點(diǎn)是:取消了篩片,而凹板上采用反切刃口結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了打擊切碎作用,因此可用于濕度較高的秸稈和牧草的粉碎作業(yè)。美國(guó)的“布魯斯”公司生產(chǎn)的“ＲｏｔｏＧｒｉｎｄ”粉碎機(jī)就屬于具有開式粉碎室結(jié)構(gòu)的無篩、大直徑轉(zhuǎn)子的機(jī)型。 4.2國(guó)內(nèi)玉米飼料加工機(jī)械的現(xiàn)狀 中國(guó)飼料加工機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了引進(jìn)、消化吸收、自主開發(fā)、合資合作生產(chǎn)、規(guī)?；l(fā)展等幾個(gè)階段，現(xiàn)在已經(jīng)基本能夠生產(chǎn)出品種齊全的飼料加工機(jī)械設(shè)備。經(jīng)過短短的20多年，中國(guó)生產(chǎn)的飼料加工機(jī)械設(shè)備在性能上與進(jìn)口設(shè)備相比已沒有根本性的差異。 20世紀(jì)90年代以來,我國(guó)飼料機(jī)械行業(yè)中以江蘇溧陽(yáng)糧機(jī)廠、江蘇揚(yáng)州糧機(jī)廠為代表的企業(yè)適應(yīng)改革潮流,先后組建了江蘇正昌集團(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)。這些企業(yè)大膽引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,根據(jù)當(dāng)前國(guó)際上飼料粉碎機(jī)發(fā)展的潮流,先后開發(fā)生產(chǎn)160～200ｋＷ的水滴型粉碎機(jī)、立軸式粉碎機(jī),冠以水滴王、冠軍、優(yōu)勝等名稱。如其中的水滴型粉碎機(jī)采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室,錘篩間隙可調(diào),實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)微粉碎,還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)負(fù)荷控制等特點(diǎn)。我國(guó)企業(yè)最新研制開發(fā)的橫寬形振動(dòng)篩錘片式粉碎機(jī),它是由電動(dòng)機(jī)、多層篩體(篩體分內(nèi)層篩和外層篩)、振動(dòng)器、機(jī)體等組成。具有飼料的粗粉碎和超細(xì)粉碎兩者可以通用;效率高;粉粒比較均勻;對(duì)水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應(yīng)性;易損件篩片壽命長(zhǎng);錘片更換周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 目前,我國(guó)飼料粉碎機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)約有300多家,生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全,能基本滿足我國(guó)畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機(jī)和特大功率的機(jī)型,仍然需要從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進(jìn)口產(chǎn)品,在主要的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平,而且在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)生產(chǎn)的各種機(jī)型都有不同數(shù)量的出口,其中小型粉碎機(jī)的出口批量較大,主要銷往東南亞、非洲等第三世界國(guó)家。 我國(guó)目前最大的飼料機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)牧羊集團(tuán)，創(chuàng)建于1967年，是國(guó)家最早定點(diǎn)生產(chǎn)飼料機(jī)械的專業(yè)制造企業(yè)，集團(tuán)擁有飼料機(jī)械及工程、倉(cāng)儲(chǔ)工程、糧食機(jī)械及工程等十個(gè)分（子）公司。集團(tuán)總資產(chǎn)5億元，其中固定資產(chǎn)1.8億元。2004年實(shí)現(xiàn)銷售收入7.24億元。連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)30%以上的增長(zhǎng)。 牧羊已開發(fā)各種性能優(yōu)越的飼料糧食機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品100多個(gè)系列，600多個(gè)品種，可以承接從普通畜禽飼料到高檔水產(chǎn)膨化飼料的各類飼料成套交鑰匙工程，充分滿足用戶的需求。 牧羊集團(tuán)已在23個(gè)國(guó)家設(shè)立銷售代理處，產(chǎn)品已經(jīng)出口到澳大利亞、新西蘭、日本、馬來西亞、緬甸、南斯拉夫、敘利亞、伊朗、突尼斯、菲律賓、越南等32個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2004年出口銷售600萬美元。 5、我國(guó)玉米飼料粉碎機(jī)行業(yè)存在的問題和解決方法 5.1、我國(guó)玉米飼料粉碎機(jī)行業(yè)存在的問題 （1）布局不合理，特別是一些有一定規(guī)模和技術(shù)開發(fā)能力的企業(yè)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū) （2）我國(guó)飼料粉碎機(jī)企業(yè)的關(guān)鍵和核心技術(shù)基本依賴從國(guó)外引進(jìn),自主技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力弱。 （3）競(jìng)爭(zhēng)力較弱，產(chǎn)品附加值低。 5.2、我國(guó)飼料粉碎機(jī)行業(yè)的發(fā)展對(duì)策 （1）調(diào)整產(chǎn)業(yè)布局促進(jìn)行業(yè)發(fā)展目前,我國(guó)的粉碎機(jī)生產(chǎn)企業(yè),特別是一些有一定規(guī)模和技術(shù)開發(fā)能力的企業(yè)主要集中在沿海發(fā)達(dá)地區(qū),而在西部地區(qū)的企業(yè)主要是一些原來的農(nóng)機(jī)修造廠。這樣的產(chǎn)業(yè)布局不盡合理。政府可以運(yùn)用財(cái)政、稅收、金融等的優(yōu)惠政策,建立一個(gè)良好的投資環(huán)境,促使有一定規(guī)模和技術(shù)開發(fā)能力的國(guó)內(nèi)外飼料機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)到西部去投資建廠,運(yùn)用市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的規(guī)律來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)布局的調(diào)整。 （2）加大技術(shù)研發(fā)力度提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力但是目前我國(guó)飼料粉碎機(jī)企業(yè)的關(guān)鍵和核心技術(shù)基本依賴從國(guó)外引進(jìn),自主技術(shù)開發(fā)和創(chuàng)新能力弱?，F(xiàn)在國(guó)外的技術(shù)和設(shè)備大舉挺進(jìn)中國(guó),市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的情況下,企業(yè)理應(yīng)成為技術(shù)創(chuàng)新的主體。應(yīng)該增加在科研開發(fā)的投入,提高企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力,立足做優(yōu)做強(qiáng),提升企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。 （3）充分發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)我國(guó)的小型多用途飼料粉碎機(jī)已有多年的出口歷史,出口以東南亞和非洲地區(qū)為主,年出口量在3萬臺(tái)左右。近年來,中型飼料粉碎機(jī)也有少量或零星出口。但是出口的地區(qū)分布和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)還很不合理,如在歐洲和美國(guó)就很少有中國(guó)制造的產(chǎn)品,特別是在一些附加值高的大型粉碎機(jī)的出口還是一個(gè)空白。企業(yè)要針對(duì)目標(biāo)市場(chǎng)的不同而采取不同的定位策略,著眼于整個(gè)世界市場(chǎng),充分利用自身價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)。其次,企業(yè)應(yīng)注重提高產(chǎn)品的品牌質(zhì)量,大力發(fā)展附加值高的產(chǎn)品的出口,并且應(yīng)當(dāng)建立完善的產(chǎn)品售后服務(wù)體系。逐步提高我國(guó)飼料粉碎機(jī)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力,擴(kuò)大出口量,增加效益。 6、粉碎技術(shù)的發(fā)展方向 在過去的二十幾年中，飼料粉碎技術(shù)，特別是粉碎設(shè)備和粉碎工藝技術(shù)方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，將來的粉碎技術(shù)研究主要集中在以下幾個(gè)方面： （1）研究各種畜禽魚飼料的最佳粉碎粒度，以達(dá)到有利于畜禽消化吸收，飼料加工方法可行，粉碎成本的經(jīng)濟(jì)合理。 （2）新型錘片粉碎機(jī)開發(fā)研究，對(duì)錘片粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，錘篩間隙可在線調(diào)整。同時(shí)開發(fā)一些專用粉碎機(jī)。 （3）粉碎機(jī)與微粉碎系統(tǒng)對(duì)飼料粉碎粒度和電耗的影響研究。通過對(duì)粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)、粉碎工藝系統(tǒng)的合理配置，以獲得最佳運(yùn)行效果。 （4）進(jìn)一步提高錘片和篩片的質(zhì)量，降低單位產(chǎn)量的錘片和篩片消耗率，延長(zhǎng)其使用壽命，降低易損耗件對(duì)粉碎成本的影響。 （5）進(jìn)一步提高粉碎系統(tǒng)作業(yè)的效率，同時(shí)對(duì)與粉碎機(jī)相配套設(shè)備和操作參數(shù)進(jìn)行研究。 （6）提高粉碎機(jī)加工精度與裝配精度，從結(jié)構(gòu)上進(jìn)行優(yōu)化，降低粉碎機(jī)的噪聲。 參考資料： 1糧食與飼料工業(yè) 我國(guó)玉米加工現(xiàn)狀及存在的主要問題2004.06 2 甘肅農(nóng)業(yè) 玉米加工利用途徑 1997.04 3江西飼料 飼料工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)之我見 2004.06 4糧油加工與機(jī)械 飼料加工機(jī)械現(xiàn)狀及進(jìn)展 2003.06 5漁業(yè)現(xiàn)代化 我國(guó)飼料粉碎機(jī)的現(xiàn)狀與發(fā)展 2004.01 石河子大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目：玉米粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 院 （系）： 機(jī)械電氣工程學(xué)院 專 業(yè)：農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 2002071044 姓 名： 楊軍 指導(dǎo)教師： 胡斌 完成日期： 2006.5.29 目錄 1、中英文摘要 ……………………………………… 1 1.1中文摘要 1.2 Summary 2、研究與設(shè)計(jì)此課程的目的、意義和方向…………2 2.1研究與設(shè)計(jì)此課程的背景 2.2研究與設(shè)計(jì)此課程的目的和意義 2.3研究的方向 3、國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀…………………………………3 3.1國(guó)外玉米粉碎機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀 3.2國(guó)內(nèi)玉米粉碎機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀 4、零部件的選擇………………………………………4 4.1粉碎機(jī)類型的選擇 4.2 進(jìn)料斗 4.2.1料斗的選擇 4.2.2進(jìn)料口的位置的選擇 第1頁(yè) 4.2.3進(jìn)料口數(shù)量的選擇 4.3篩片 4.3.1　篩孔直徑 4.3.2　篩片面積及開孔率 4.3.3　篩片包角 4.4傳動(dòng)方案的確定 4.4.1常見的機(jī)械傳動(dòng)方案 4.4.2機(jī)械傳動(dòng)方案的選擇 4.5動(dòng)齒盤的選擇 4.5.1齒盤厚度 4.5.2齒盤數(shù)目 4.5.3動(dòng)齒盤末端線速度 4.5.4齒篩間隙 4.6粉碎室形狀的確定 4.7動(dòng)力的確定 5、齒盤式粉碎機(jī)的組成和工作………………………5 5.1粉碎機(jī)的構(gòu)造 5.2工作原理 5.3齒盤式粉碎機(jī)的主要工作部件 5.4影響齒盤粉碎機(jī)性能的因素 第2頁(yè) 6、皮帶傳動(dòng)的計(jì)算……………………………………6 7、齒盤式粉碎機(jī)的安裝和使用………………………7 7.1安裝 7.2使用 8、粉碎機(jī)的保養(yǎng)和維修………………………………8 8.1保養(yǎng) 8.2維修 9、結(jié)論…………………………………………………9 9.1設(shè)計(jì)的特點(diǎn) 9.2設(shè)計(jì)解決的問題和未解決的問題 9.2.1設(shè)計(jì)解決的問題 9.2.2設(shè)計(jì)未解決的問題 10、參考文獻(xiàn)…………………………………………10 11、心得體會(huì)…………………………………………11 第3頁(yè) 1中英文摘要 1.1中文摘要 目前,國(guó)內(nèi)用于玉米粉碎的主要機(jī)型是臥式錘片粉碎機(jī)。該機(jī)型盡管優(yōu)點(diǎn)較多,但其缺點(diǎn)也比較突出,這就是能量消耗大、生產(chǎn)率不高的問題。為解決這些問題,多年來,在設(shè)計(jì)上也采取了不少改進(jìn)措施,如加大篩板包角、設(shè)計(jì)水滴形粉碎室、設(shè)計(jì)偏心粉碎室、加強(qiáng)輔助吸風(fēng)等,這些措施雖也有一定效果,但受臥式錘片粉碎機(jī)整體結(jié)構(gòu)的限制,難以有明顯的成效。另外，還有齒爪式粉碎機(jī)、立式粉碎機(jī)、水滴型粉碎機(jī)，齒爪式粉碎機(jī)其結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，可靠性高，但能耗大，對(duì)粉碎多種物料的適應(yīng)性差；立式粉碎機(jī)生產(chǎn)率高，能耗低，無需吸風(fēng)，換篩方便，有效地干擾或破壞了粉碎室內(nèi)的氣物環(huán)流層，避免了重復(fù)無效的過度粉碎，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，顆粒大小的分級(jí)困難，不適合于普通的場(chǎng)合；水滴型粉碎機(jī)粉碎室呈水滴型，粉碎效率高，能耗小，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，制造加工難，工藝復(fù)雜；揉搓式粉碎機(jī)采用動(dòng)定齒盤，依靠動(dòng)定齒盤之間的相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)，使被粉碎物受齒盤揉搓、沖擊，剪切，摩擦及物料彼此間沖擊等綜合作用，來粉碎物料。 關(guān)鍵詞：動(dòng)定齒盤、篩片、揉搓、剪切、粉碎 1.2 Summary Currently, the domestic used for the main model that the corn smash is the lie type hammer slice smash the machine. That model though the advantage is more, its weakness is also more outstanding, this is the energy to consume big, not high problem of rate of production.In order to resolve these problems, many in the last years, also adopted not a few improvement measure on the design, wrap the Cape and design the drop of water form to smash the room and design to lack of impartiality to smash the room and strengthen to lend support to absorb the breeze such as the enlargement plank etc., although these measures also have the certain result, is smash by the lie type hammer slice the machine is whole structural of restrict, and is hard to have obvious result.Moreover, still have the claw type to smash the machine, sign type to smash the machine, the drop of water type to smash the machine, the claw type smashes the machine its structure tightly packed, the physical volume is small, but can consume greatly, the credibility is high, to smash the adaptability of various material to differ;The sign type smashes the machine rate of production high, can consume low, did not need to absorb the breeze, change the convenience, availably interference or broke to第4頁(yè) smash the indoor spirit thing circulation layer, avoid repetition invalid smash excessively, but the structure complications, the price is expensive, the ratings of the grain size is difficult, is not suitable for in common of situation;The drop of water type smashes the machine to smash the room to present the drop of water type, smashing the efficiency high, can consume small, but the structure is complicated, the physical volume is big, the manufacturing process difficult, craft complications;The roll type smashes the machine adoption to move certainly dish of , depend on move settle oppositebetween dish of of high speed sport, make to be smash the thing is pound at by the dish, shearing to slice, rub and material each other pound at etc. comprehensive function, smash the material. 2研究與設(shè)計(jì)此課程的目的、意義和方向 2.1研究與設(shè)計(jì)此課程的背景 玉米是當(dāng)今世界最重要的三大糧食作物之一,種植面積和總產(chǎn)量?jī)H次于水稻、小麥,但其單位面積產(chǎn)量卻位居第一,并且人類對(duì)玉米的加工利用程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了水稻和小麥,玉米已成為糧、飼、工業(yè)原料兼用作物,以其為原料的產(chǎn)品多達(dá)3500多種。我國(guó)玉米總產(chǎn)量和單產(chǎn)水平都已超過了小麥而躍居糧食作物的第二位;玉米增產(chǎn)總額在糧食增產(chǎn)中占到40%左右,遠(yuǎn)高于水稻26%和小麥22%;并且玉米播種面積在糧食播種面積的比重小于總產(chǎn)的比重,足見玉米在我國(guó)糧食生產(chǎn)中有舉足輕重的地位。 改革開放以來,我國(guó)是世界上畜牧業(yè)發(fā)展最快的國(guó)家,畜產(chǎn)品產(chǎn)量大幅度增加,畜產(chǎn)品品種也在不斷豐富。而畜牧業(yè)的發(fā)展直接帶動(dòng)了飼料工業(yè)的發(fā)展。1980年,我國(guó)的工業(yè)飼料總產(chǎn)量還只有200萬ｔ,到1990年就增長(zhǎng)到了3149萬ｔ,10年間增加了15倍;進(jìn)入20世紀(jì)90年代以來,飼料工業(yè)以每年12%的速度遞增。2001年,我國(guó)飼料產(chǎn)量達(dá)到7806萬ｔ,其中配合飼料達(dá)到6087萬ｔ,按照60%的添加比率計(jì)算,僅配合飼料一項(xiàng)就需要玉米3600萬ｔ,占玉米總產(chǎn)量的30%。加上玉米加工副產(chǎn)品和農(nóng)戶自用玉米在內(nèi),我國(guó)目前飼用玉米為總產(chǎn)量的77%。 2.2研究與設(shè)計(jì)此課程的目的和意義 （1）為我國(guó)蓬勃發(fā)展的飼料加工工業(yè)提供相應(yīng)的技術(shù)支持，使飼料加工企業(yè)能夠大量生產(chǎn)出畜牧業(yè)發(fā)展所需要的飼料，促進(jìn)飼料業(yè)快速健康的向前發(fā)展。 第5頁(yè) （2） 提高玉米加工工業(yè)的機(jī)械化水平，減輕工人的體力勞動(dòng)強(qiáng)度，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。 （3） 提高玉米的綜合利用率，使玉米能夠充分的利用。 （4） 對(duì)玉米進(jìn)行深加工，提高玉米的附加值，提高玉米產(chǎn)區(qū)廣大農(nóng)民的收入，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和升級(jí)，加快農(nóng)業(yè)的發(fā)展。 （5） 培養(yǎng)自己發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、解決問題以及學(xué)會(huì)利用資源來收集資料、篩選和提取有用的信息的能力。 （6） 通過該課題使學(xué)生掌握及完成一個(gè)整機(jī)設(shè)計(jì)的基本訓(xùn)練，使學(xué)生鞏固，加深和擴(kuò)大課堂所學(xué)知識(shí)有關(guān)的基礎(chǔ)理論知識(shí)及進(jìn)一步在專業(yè)技術(shù)某一方面有較深入的提高，以提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，在解決生產(chǎn)實(shí)踐中的實(shí)際問題能力，為畢業(yè)后適應(yīng)專業(yè)、工作打下較好基礎(chǔ)。 2.3研究的方向 由于目前的玉米粉碎機(jī)多是為大型生產(chǎn)企業(yè)而專門研制的，它們具有生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低的特點(diǎn)，但它們一般都是固定式的，不便于攜帶，而且價(jià)格昂貴，不便于普及應(yīng)用，廣大的勞動(dòng)者同時(shí)需要一種便于攜帶的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠的、維修方便的、價(jià)格低廉的粉碎機(jī)，同時(shí)，由于廣大的勞動(dòng)者并不可能只粉碎玉米一種物料，還要粉碎其它的物料例如玉米秸桿，因此，我的設(shè)計(jì)研究的是一種便于攜帶的、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠的、維修方便的、價(jià)格低廉的粉碎機(jī)，它以粉碎玉米為主，同時(shí)還能粉碎多種物料。 3國(guó)內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 3.1國(guó)外玉米粉碎機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀 目前,國(guó)外一些畜牧業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家利用玉米的主要做法是:將機(jī)械加工技術(shù)同先進(jìn)的生物工程技術(shù)結(jié)合起來。機(jī)械加工的主要機(jī)具是粗飼料粉碎機(jī),不但產(chǎn)品系列齊全,而且結(jié)構(gòu)也日趨成熟,其生產(chǎn)技術(shù)水平和研究動(dòng)向如下 (1)近年來,國(guó)外以發(fā)展自動(dòng)化程度高、通用性好的大型機(jī)具為主,大幅度提高了生產(chǎn)效率,其配套動(dòng)力大多在75ｋＷ以上。丹麥多農(nóng)(ＴＡＡＲＵＰ)機(jī)械廠生產(chǎn)的多農(nóng)805型加工機(jī)械采用55ｋＷ以上的拖拉機(jī)動(dòng)力輸出軸驅(qū)動(dòng),切碎后由液泵把ＮａＯＨ溶液灑在上面,充分拌合后由拋送器送入貯藏室。丹麥皮里士登(ＰＲＥＳＩＤＥＮＴ)有限公司生產(chǎn)的皮里士登100型錘式粉碎機(jī)相配套第6頁(yè) 動(dòng)力為73 5～110 25ｋＷ,生產(chǎn)率達(dá)4～5ｔ/ｈ。 國(guó)外于20世紀(jì)80年代初研制出一種帶有圓錐或圓柱形桷式料斗的桷式粉碎機(jī)。其核心部件是錘片式粉碎裝置,技術(shù)特點(diǎn)是:轉(zhuǎn)子直徑增大,長(zhǎng)度加長(zhǎng),轉(zhuǎn)速降低,從而使慣性矩減少,容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡,但金屬耗量指標(biāo)較高。目前,美、英、加拿大和澳大利亞等國(guó)10余家公司生產(chǎn)的此類產(chǎn)品已達(dá)數(shù)十種型號(hào),如“機(jī)械手(Ｆａｒｍｈａｎｄ)”公司的Ｆ890、Ｆ900、ＸＧ40、Ｆ903等,“Ｗ Ｈ Ｏ”公司的Ｐ12-42型粉碎機(jī)。 (2)在以大功率、多功能為主的粗飼料粉碎機(jī)占優(yōu)勢(shì)的情況下, 西歐一些公司還相當(dāng)重視生產(chǎn)小型粗飼料粉碎機(jī)型。其特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、動(dòng)力消耗少。意大利塞科(Ｓｅｋｏ)公司生產(chǎn)的小型桷式粗飼料粉碎機(jī)的粉碎刀片沿螺 旋線分布,機(jī)具振動(dòng)小、粉碎均勻;英國(guó)艾里溫(ＡｌｖａｎＢｌａｎｃｈ)公司生產(chǎn)的38ＭＫⅡ型粉碎機(jī),粉碎轉(zhuǎn)子只有6個(gè)鉸鏈錘片,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,生產(chǎn)率達(dá)2ｔ/ｈ。 (3)粉碎室的結(jié)構(gòu)和性能繼續(xù)改進(jìn)提高。粉碎室按其結(jié)構(gòu)分為閉式和開式2種。閉式粉碎室的改進(jìn)措施是:①采用流線型轉(zhuǎn)子,以減少粉碎室內(nèi)的渦流,增強(qiáng)錘片的擊碎效果;②增大篩片包角,及時(shí)排除已粉碎的物料,避免重復(fù)打擊,減少功率損失,同時(shí)也避免篩孔堵塞;開式粉碎室的主要特點(diǎn)是:取消了篩片,而凹板上采用反切刃口結(jié)構(gòu),加強(qiáng)了打擊切碎作用,因此可用于濕度較高的秸稈和牧草的粉碎作業(yè)。美國(guó)的“布魯斯”公司生產(chǎn)的“ＲｏｔｏＧｒｉｎｄ”粉碎機(jī)就屬于具有開式粉碎室結(jié)構(gòu)的無篩、大直徑轉(zhuǎn)子的機(jī)型。 3.2國(guó)內(nèi)玉米粉碎機(jī)發(fā)展的現(xiàn)狀 中國(guó)粉碎加工機(jī)械的發(fā)展經(jīng)歷了引進(jìn)、消化吸收、自主開發(fā)、合資合作生產(chǎn)、規(guī)?；l(fā)展等幾個(gè)階段，現(xiàn)在已經(jīng)基本能夠生產(chǎn)出品種齊全的粉碎加工機(jī)械設(shè)備。經(jīng)過短短的20多年，中國(guó)生產(chǎn)的粉碎加工機(jī)械設(shè)備在性能上與進(jìn)口設(shè)備相比已沒有根本性的差異。 20世紀(jì)90年代以來,我國(guó)飼料機(jī)械行業(yè)中以江蘇溧陽(yáng)糧機(jī)廠、江蘇揚(yáng)州糧機(jī)廠為代表的企業(yè)適應(yīng)改革潮流,先后組建了江蘇正昌集團(tuán)和江蘇牧羊集團(tuán)。這些企業(yè)大膽引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備,根據(jù)當(dāng)前國(guó)際上飼料粉碎機(jī)發(fā)展的潮流,先后開發(fā)生產(chǎn)160～200ｋＷ的水滴型粉碎機(jī)、立軸式粉碎機(jī),冠以水滴王、冠軍、優(yōu)勝等名稱。如其中的水滴型粉碎機(jī)采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室,錘篩間隙可調(diào),實(shí)現(xiàn)了粗細(xì)微粉碎,還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)負(fù)荷控制等特點(diǎn)。我國(guó)企業(yè)最新研制開發(fā)的橫寬形振動(dòng)篩錘片式粉碎機(jī),它是由電動(dòng)機(jī)、多層篩體(篩體分內(nèi)層篩和外層篩)、振動(dòng)器、機(jī)體等組成。具有飼料的粗粉碎和超細(xì)粉碎兩者可以通用;效率高;粉粒比較均勻;對(duì)水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應(yīng)性;易損件篩片壽命長(zhǎng);錘片更換周期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 第7頁(yè) 目前,我國(guó)飼料粉碎機(jī)的生產(chǎn)企業(yè)約有300多家,生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全,能基本滿足我國(guó)畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機(jī)和特大功率的機(jī)型,仍然需要從國(guó)外進(jìn)口。我國(guó)現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進(jìn)口產(chǎn)品,在主要的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平,而且在價(jià)格上有很大的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)生產(chǎn)的各種機(jī)型都有不同數(shù)量的出口,其中小型粉碎機(jī)的出口批量較大,主要銷往東南亞、非洲等第三世界國(guó)家。 我國(guó)目前最大的飼料機(jī)械設(shè)備制造企業(yè)牧羊集團(tuán)，創(chuàng)建于1967年，是國(guó)家最早定點(diǎn)生產(chǎn)飼料機(jī)械的專業(yè)制造企業(yè)，集團(tuán)擁有飼料機(jī)械及工程、倉(cāng)儲(chǔ)工程、糧食機(jī)械及工程等十個(gè)分（子）公司。集團(tuán)總資產(chǎn)5億元，其中固定資產(chǎn)1.8億元。2004年實(shí)現(xiàn)銷售收入7.24億元。連續(xù)兩年實(shí)現(xiàn)30%以上的增長(zhǎng)。 牧羊已開發(fā)各種性能優(yōu)越的飼料糧食機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品100多個(gè)系列，600多個(gè)品種，可以承接從普通畜禽飼料到高檔水產(chǎn)膨化飼料的各類飼料成套交鑰匙工程，充分滿足用戶的需求。 牧羊集團(tuán)已在23個(gè)國(guó)家設(shè)立銷售代理處，產(chǎn)品已經(jīng)出口到澳大利亞、新西蘭、日本、馬來西亞、緬甸、南斯拉夫、敘利亞、伊朗、突尼斯、菲律賓、越南等32個(gè)國(guó)家和地區(qū)。2004年出口銷售600萬美元。 4零部件的選擇 4.1粉碎機(jī)類型的選擇 粉碎機(jī)類型的不同及粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)的變化，對(duì)粉碎物料的影響相當(dāng)大。根據(jù)粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)可分為普通錘片式、水滴型、立軸式、對(duì)輥式、齒爪式和齒盤式。 （1）普通錘片粉碎機(jī)是飼料工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的。其粉碎原理是無支承式的沖擊粉碎，在粉碎過程中，錘片與物料的碰撞絕大部分為偏心沖擊，使物料在粉碎室內(nèi)發(fā)生旋轉(zhuǎn)，會(huì)消耗一部分的能量，這也是錘片粉碎機(jī)耗能高的重要原因之一。同時(shí)，由于錘片粉碎機(jī)的粉碎室結(jié)構(gòu)和物料受高速錘片的沖擊作用，物料在離。動(dòng)力作用下會(huì)貼著篩面形成圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生環(huán)流層，大顆粒的物料在外層，小顆粒的物料在內(nèi)層，粉碎達(dá)到粒度要求后小顆粒不能及時(shí)從篩孔正常排出，出現(xiàn)了物料與錘片的反復(fù)沖擊，形成物料的過度粉碎，粉碎電耗增加，粉料的溫度升高，使物料內(nèi)的水分形成水蒸汽，水蒸汽與細(xì)粉末會(huì)粘附于篩板，更加嚴(yán)重堵塞篩孔，粉碎效率下降，尤其是在物料細(xì)粉碎時(shí)，環(huán)流對(duì)粉碎效率的影響更嚴(yán)重。要提高錘片粉碎機(jī)效率，就必須破壞粉碎過程的環(huán)流產(chǎn)生。 （2）水滴型粉碎機(jī)是研究人員針對(duì)普通錘片粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，將粉碎室從第8頁(yè) 圓形變?yōu)樗涡?，這樣既增大了粉碎室篩板的有效篩理面積，又能破壞物料在粉碎室形成環(huán)流，有利于粉碎后物料排出粉碎室，粉碎效率提高15％。另外水滴型粉碎機(jī)有主粉碎室和再粉碎室，物料在粉碎室內(nèi)可形成二次打擊，同一臺(tái)粉碎機(jī)就能實(shí)現(xiàn)粗。細(xì)、微細(xì)3種粉碎形式，粉碎后的物料平均粒度為100～500μm。 （3）立軸式粉碎機(jī)也是錘片粉碎機(jī)的一種，粉碎過程可分成預(yù)粉碎和主粉碎2個(gè)區(qū)域，其特征是采用了360°環(huán)篩，還有底面的篩板，篩理面積大，有助于粉碎后物料快速排料，同時(shí)由于物料的重力作用，環(huán)篩的垂直篩面上粘附物料少，篩孔通過能力強(qiáng)；粉碎機(jī)轉(zhuǎn)子上的利板保證了底篩的有效利用，且產(chǎn)生一定的風(fēng)壓，促進(jìn)粉碎后物料的快速排出，有效提高了整個(gè)粉碎室的篩落能力，無需在排料中設(shè)置獨(dú)立吸風(fēng)系統(tǒng)，既省去吸風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)備投資，又解決了長(zhǎng)期困擾飼料廠因吸風(fēng)系統(tǒng)故障而產(chǎn)生的粉碎效率低下的問題，且減少了物料在粉碎過程中水分損失。粉碎效率和粉碎機(jī)產(chǎn)量有較大程度的提高，粉碎后的物料粒徑均勻，潛在的細(xì)粉少，粉碎電耗可以節(jié)省25％。立軸式錘片粉碎機(jī)適合于飼料粗粉碎及二次粉碎工藝前道粉碎，但不適用于物料的細(xì)粉碎。 （4） 對(duì)輥粉碎機(jī)是有支承的粉碎。物料的粉碎作用主要由對(duì)輥的剪切、擠壓作用產(chǎn)生，外力的作用絕大部分用于物料的粉碎，物料的粉碎效率比較高，大大降低了粉碎的能耗（沒有物料的旋轉(zhuǎn)、過度粉碎，物料的溫度升高較?。?，據(jù)介紹，Roskamp輥式粉碎機(jī)與傳統(tǒng)的錘片粉碎機(jī)系統(tǒng)相比，節(jié)約能量在60％以上?？蓽p少粉塵產(chǎn)生和維持費(fèi)用，降低噪音。粉碎過程中物料水分損失少，粉碎產(chǎn)品的粒度均勻性好，產(chǎn)品的物理特征極佳，有利于物料流動(dòng)和混合。在物料的粗粉碎中能取得較好的粉碎效果，但輥式粉碎機(jī)木適用于細(xì)粉碎，對(duì)多種物料的通用性也較差，尤其是各種物料混合以后的粉碎性能就更差，軋輥的維修需要專用設(shè)備，這些特性限制了對(duì)輥粉碎機(jī)在飼料生產(chǎn)中的應(yīng)用。 （5）齒爪式粉碎機(jī)、其特點(diǎn)是體積小，重量輕，工作轉(zhuǎn)速高，產(chǎn)品粒度細(xì)，對(duì)加工物料的適應(yīng)性廣，但其不足之處是功率消耗大、噪聲高、單機(jī)粉碎產(chǎn)量小。 （6）齒盤式粉碎機(jī)粉碎過程分為粗粉碎和細(xì)粉碎，其粉碎室內(nèi)有預(yù)粉碎和主粉碎2個(gè)區(qū)域，物料先進(jìn)行粗粉碎，然后進(jìn)入主粉碎區(qū)域進(jìn)行細(xì)粉碎，，其采用了360°環(huán)篩，篩理面積大，有助于粉碎后物料快速排料，同時(shí)由于物料的重力作用，環(huán)篩的垂直篩面上粘附物料少，篩孔通過能力強(qiáng)。粉碎機(jī)主軸上的高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一定的風(fēng)壓，促進(jìn)粉碎后物料的快速排出，無需風(fēng)機(jī)。 普通錘片粉碎機(jī)能量消耗大、生產(chǎn)率不高，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)不選普通錘片式；水滴型粉碎機(jī)能耗大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，制造加工難，工藝復(fù)雜，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)不選水滴型；立軸式粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，顆粒大小的分級(jí)困難，不適合于普通的場(chǎng)合，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)不選立軸式；對(duì)輥式粉碎機(jī)不適用于細(xì)粉碎，對(duì)多種物料的通用性也較差，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)不選對(duì)輥式；齒爪式粉碎機(jī)不足之處第9頁(yè) 是功率消耗大、噪聲高、單機(jī)粉碎產(chǎn)量小，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)不選齒爪式；齒盤式粉碎機(jī)既具有立軸式粉碎機(jī)粉碎效率高、能耗小的優(yōu)點(diǎn)，又具有齒爪式粉碎機(jī)適應(yīng)性廣，可粉碎多種物料的性質(zhì)，粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)選齒盤式。 4.2 進(jìn)料斗 4.2.1料斗的選擇 料斗的種類很多，有重力式料斗、人工式的料斗、氣吸式的料斗、機(jī)械式和電磁振動(dòng)式的料斗，重力式料斗在粉碎機(jī)進(jìn)料口的上方設(shè)有一個(gè)盛料斗，這種裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但供料量不易準(zhǔn)確，多用于小型粉碎機(jī)；氣吸式的料斗是利用粉碎機(jī)內(nèi)附裝的風(fēng)機(jī)，產(chǎn)生負(fù)壓將粒狀物直接吸入到粉碎機(jī)內(nèi)，氣吸式的料斗結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，供料穩(wěn)定，效率較高；人工式的料斗是用人手直接將物料投入到粉碎機(jī)進(jìn)料口中，它適用于喂入塊狀或秸桿物料。其缺點(diǎn)是供料不均，勞動(dòng)強(qiáng)度大，粉塵污染嚴(yán)重；機(jī)械式料斗多用于大中型粉碎機(jī)，其特點(diǎn)是能連續(xù)供料，造價(jià)較高；電磁振動(dòng)式的料斗是使用交流電通入電磁鐵產(chǎn)生振動(dòng)，將粒狀物料由盛料底端送入粉碎機(jī)，特點(diǎn)是能根據(jù)粉碎機(jī)的負(fù)荷程度自動(dòng)調(diào)節(jié)喂入量，從而避免過載或負(fù)荷不足。該設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)為小型的粉碎機(jī)，選用重力式料斗。 4.2.2進(jìn)料口的位置的選擇 進(jìn)料口的位置對(duì)機(jī)器的喂入性能有很大影響。喂入方向有切向喂入和軸向喂入。切向喂入有3種情況，即喂入方向線與錘片末端運(yùn)動(dòng)軌跡相交、相切或相離。 相交或相切時(shí)．錘片對(duì)物料的抓取性能好，但相變程度過大，在粉碎莖稈物料時(shí)機(jī)器負(fù)荷波動(dòng)大，且易反料．所以相變程度宜小些。如果喂入線與錘片運(yùn)動(dòng)軌跡相離，物辯不易被抓取，喂人性能較差，目前一些粉碎機(jī)喂料斗與主軸．成一角度(O ～30 )，以增大斜切作用，提高切割能力，降低動(dòng)力消耗。 軸向喂入時(shí)，喂料口應(yīng)盡量靠近主軸以利用氣流吸力幫助進(jìn)料．但太近剛會(huì)降低切割能力；若喂料口距主軸遠(yuǎn)， 會(huì)出現(xiàn)物料外噴現(xiàn)象。 該設(shè)計(jì)的對(duì)象是玉米，根據(jù)玉米本身的特性，進(jìn)料口位置選擇軸向喂入 4.2.3進(jìn)料口數(shù)量的選擇 進(jìn)料口數(shù)量的選擇可根據(jù)生產(chǎn)率的大小，粉碎室的容積，玉米的流速來確第10頁(yè) 定。進(jìn)料口數(shù)量一般有一到四個(gè)，本設(shè)計(jì)的玉米粉碎機(jī)生產(chǎn)率的值較小，可以選一個(gè)。 4.3篩片 4.3.1　篩孔直徑：篩孔直徑除了影響粉碎粒度以外,對(duì)粉碎機(jī)的生產(chǎn)率和能耗也有很大影響。在實(shí)際工作中,在滿足飼料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)成品粒度要求的前提下,采用較大直徑篩孔的篩片,可提高粉碎機(jī)的產(chǎn)量和效率,成品粒度均勻性變好,加工時(shí)物料溫升較低。考慮到玉米粉碎的實(shí)際需求，篩孔直徑為2mm 4.3.2　篩片面積及開孔率：錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率受篩片通過能力的制約。試驗(yàn)證明,錘片式粉碎機(jī)的生產(chǎn)率與篩片的活篩理面積(篩孔面積總和)成一定的比例關(guān)系。加大篩片面積,提高篩片開孔率,可以增大篩片活篩理面積,提高粉碎機(jī)的生產(chǎn)率。資料表明,篩片的活篩理面積增大9%,粉碎機(jī)的生產(chǎn)率可提高35%,電耗降低13%。因此,合理選取篩片面積是提高粉碎機(jī)度電產(chǎn)量的重要措施之一。本設(shè)計(jì)方案中選的是長(zhǎng)為696mm,寬為200mm,厚度為1.5mm的20號(hào)篩片。 4.3.3　篩片包角:　當(dāng)篩片寬度一定時(shí),加大篩片包角,能增大篩理面積,有效提高度電產(chǎn)量。目前,粉碎機(jī)使用的篩片包角有180°、300°、360°3種,篩片包角越大,粉碎效率越高。試驗(yàn)表明,篩片包角從90°增加到360°,粉碎效率并非成線性增加,在90°～180°區(qū)間段內(nèi)增加的幅度大,從180°～360°增加較慢。篩孔直徑越小,篩片包角對(duì)度電產(chǎn)量影響越大。因此當(dāng)粉碎機(jī)所用的篩孔直徑較小時(shí),應(yīng)盡量選擇較大的篩片包角。齒盤式粉碎機(jī)的粉碎室為圓柱型，可實(shí)現(xiàn)篩片包角360°。 4.4傳動(dòng)方案的確定 4.4.1常見的機(jī)械傳動(dòng)方案 4.4.1.1帶傳動(dòng)的特點(diǎn) 帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，造價(jià)低廉，緩沖吸振的特點(diǎn)，在機(jī)械中被廣泛應(yīng)用 4.4.1.1.1帶傳動(dòng)的類型及特點(diǎn) 第11頁(yè) 帶傳動(dòng)的類型 特點(diǎn) 平帶傳動(dòng) 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造 V帶傳動(dòng) 能產(chǎn)生更大的摩檫力，傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊 多楔帶傳動(dòng) 柔性好，摩檫力大，傳動(dòng)的功率大，結(jié)構(gòu)緊湊 同步帶傳動(dòng) 傳動(dòng)同步 4.4.1.2鏈傳動(dòng)的特點(diǎn) 鏈傳動(dòng)無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比，傳動(dòng)效率較高，作用于軸上的徑向壓力較小，鏈傳動(dòng)結(jié)構(gòu)較為緊湊，制造與安裝精度要求較低，成本低廉，缺點(diǎn)是只能用于同向回轉(zhuǎn)的傳動(dòng)，不能保證恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比，工作時(shí)有噪音，不宜在載荷變化較大和急速反向的傳動(dòng)中使用 4.4.1.3齒輪傳動(dòng)的特點(diǎn) 效率高，工作可靠，傳動(dòng)比穩(wěn)定。但制造及安裝精度要求高，價(jià)格貴，不適合于傳動(dòng)距離過大的場(chǎng)合。 4.4.1.4蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn) 傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，沖擊載荷小，傳動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，具有自鎖性，對(duì)金屬材料及制造要求高。 4.4.2機(jī)械傳動(dòng)方案的選擇 V帶在同樣的張緊力下，較平帶傳動(dòng)能產(chǎn)生更大的摩檫力，V帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊，V帶多已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化并能大量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，機(jī)械傳動(dòng)方案選V帶傳動(dòng)。 4.5動(dòng)齒盤的選擇 第12頁(yè) 4.5.1齒盤厚度：齒盤厚度對(duì)粉碎機(jī)工作性能的影響很大。動(dòng)齒盤厚度不同,所產(chǎn)生的打擊力和接觸面積不同,一般來說,隨著齒盤厚度變厚,粉碎機(jī)生產(chǎn)率會(huì)有所上升,即齒盤越厚粉碎效果越好。粉碎機(jī)在粉碎玉米等脆性物料時(shí),主要靠齒盤高速揉搓使物料顆粒粉碎;在粉碎莖蔓類物料時(shí),則是靠齒盤的高速?zèng)_擊使物料與篩片、齒盤與齒盤發(fā)生劇烈搓擦來粉碎物料。厚動(dòng)齒盤有利于這個(gè)過程的進(jìn)行。但動(dòng)齒盤不能過厚薄,否則齒盤的阻力過大,使用效率下降。因此在不影響齒盤使用壽命的情況下,應(yīng)采用較厚的齒盤。 4.5.2齒盤數(shù)目：齒盤數(shù)目的多少對(duì)粉碎機(jī)的性能有一定的影響。動(dòng)齒盤數(shù)量多,密度偏大,粉碎機(jī)工作時(shí),單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)齒盤揉搓物料的次數(shù)可能增加,粉碎能力高,同時(shí),啟動(dòng)轉(zhuǎn)子所需力矩增大,空載功率偏高,粉碎機(jī)有效功率相對(duì)減少;動(dòng)齒盤數(shù)目少,在單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)齒盤揉搓物料的次數(shù)偏少,粉碎能力降低,效率下降。齒盤數(shù)目選四個(gè)。 4.5.3動(dòng)齒盤末端線速度：動(dòng)齒盤末端線速度對(duì)粉碎機(jī)性能指標(biāo)有很大影響。實(shí)踐表明,粉碎機(jī)空耗功率與其末端線速度成一定的比例關(guān)系。如果動(dòng)齒盤末端線速度太小,功耗消耗小,但動(dòng)齒盤對(duì)物料的相對(duì)速度小,打擊力小,單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)齒盤打擊物料的次數(shù)也少,粉碎效率低;如果動(dòng)齒盤末端線速度過大,粉碎機(jī)空載功率增加,同時(shí)因轉(zhuǎn)子不平衡產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音也隨之增加,粉碎能力反而下降。因此,選擇合適線速度對(duì)提高粉碎機(jī)工作性能至關(guān)重要。國(guó)內(nèi)外近幾年發(fā)展情況表明,動(dòng)齒盤式粉碎機(jī)線速度有提高趨向。動(dòng)齒盤末端線速度：最佳為52m/s,考慮到玉米粉碎機(jī)不可能只粉碎一種作物，末端線速度可選在65—80沒m/s 4.5.4齒篩間隙：齒篩間隙是指動(dòng)齒盤與篩片內(nèi)側(cè)之間的靜態(tài)距離。齒篩間隙也是影響粉碎機(jī)性能指標(biāo)的主要參數(shù)之一。當(dāng)齒篩間隙過大時(shí),物料的環(huán)流層厚,物料得不到很好的粉碎和篩理;齒篩間隙過小時(shí),外圈飼料受動(dòng)齒盤揉搓機(jī)會(huì)增多,物料不易通過篩孔,受到摩擦粉碎作用也增大,飼料粉碎過細(xì),浪費(fèi)動(dòng)力,度電產(chǎn)量也不高。一般來說,粉碎的物料顆粒較粗,轉(zhuǎn)子直徑較大,動(dòng)齒盤線速度較高時(shí),采用較大的齒篩間隙,否則采用較小的錘篩間隙。齒篩間隙△R=16mm。 4.6粉碎室形狀的確定 一般粉碎室有偏心式、橢圓式和水滴式三種。粉碎室為圓形時(shí)較易形成環(huán)流層，不利于出料，而粉碎室為水滴式時(shí)較易破壞環(huán)流層，利于物料的吸出篩板。偏心式粉碎室設(shè)計(jì)制造較容易。本設(shè)計(jì)中沒有風(fēng)機(jī)，很難形成環(huán)流層粉室形狀的 第13頁(yè) 選擇可選擇圓形粉碎室。 4.7動(dòng)力的確定 根據(jù)玉米粉碎機(jī)生產(chǎn)率的大小，可確定動(dòng)力的大小。動(dòng)力為1.5KW ，采用電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，或采用農(nóng)業(yè)機(jī)械如拖拉機(jī)提供動(dòng)力 5齒盤式飼料粉碎機(jī)的組成和工作過程 5.1粉碎機(jī)的構(gòu)造 齒盤式粉碎機(jī)由進(jìn)料斗、機(jī)架、動(dòng)齒盤、定齒盤、篩子、電動(dòng)機(jī)等主要零部件組成。 5.2工作原理 齒盤粉碎機(jī)主要靠揉搓、剪切原理進(jìn)行粉碎。工作時(shí)動(dòng)齒盤作高速旋轉(zhuǎn)，當(dāng)物料從料斗進(jìn)入粉碎室后，受到高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)齒盤和定齒盤的揉搓和剪切作用，同時(shí)在離心力的作用下，由動(dòng)齒盤中心向外移動(dòng)，不斷地與定齒盤、篩片等發(fā)生揉搓和剪切，同時(shí)，飼料之間發(fā)生摩擦，因而逐漸細(xì)碎成粉。合格的粉?？縿?dòng)齒盤的高速旋轉(zhuǎn)而形成的風(fēng)壓，通過篩孔將其吹出，通不過的飼料則繼續(xù)受到撞擊，直到能夠通過篩孔。 5.3齒盤式粉碎機(jī)的主要工作部件 5.3.1進(jìn)料斗 加工玉米時(shí)，直接將玉米加入進(jìn)料斗，用流量調(diào)節(jié)板控制流量。 5.3.2機(jī)架 機(jī)架是粉碎機(jī)的骨架，起保持零件的間距和支撐粉碎機(jī)箱體的作用。 第14頁(yè) 5.3.3動(dòng)齒盤 動(dòng)齒盤是粉碎機(jī)的主要工作部件。動(dòng)齒盤裝在主軸上，主軸通過一個(gè)軸承支撐在機(jī)體上，齒盤上的齒呈90度分布，最里面的齒寬度較小，主要起粗粉碎的作用，最外面的齒寬度較大，主要起細(xì)粉碎的作用。 5.3.4定齒盤 定齒盤的作用主要是配合動(dòng)齒盤來相互作用，通過動(dòng)定齒盤之間的相對(duì)的高速運(yùn)動(dòng)，來對(duì)玉米進(jìn)行揉搓剪切，達(dá)到粉碎玉米的目的。 5.3.5篩片組合 篩片用普通碳素鋼冷軋鋼帶制成。篩片與機(jī)體的距離要適當(dāng)，距離過小，粉塵不僅滯留在機(jī)體壁面上，并且容易堵塞篩孔，散熱性差，料溫較高；飼料潮濕時(shí)，堵塞現(xiàn)象尤為嚴(yán)重。距離過大，則環(huán)帶內(nèi)的氣流速度太低，不易將粉碎物帶走，也容易堵塞。篩子的型號(hào)根據(jù)需要選用。 5.4影響齒盤粉碎機(jī)性能的因素 （1）動(dòng)齒盤的線速度 它是影響齒盤式粉碎機(jī)性能的主要因素。動(dòng)齒盤直徑一定時(shí)，動(dòng)齒的線速度隨轉(zhuǎn)速而變化。當(dāng)線速度過高時(shí)，雖然揉搓、剪切、打擊作用增強(qiáng)，但動(dòng)齒盤上消耗的空載功率上升，單位電耗不一定就低，而且機(jī)器震動(dòng)加劇，軸承使用壽命降低。當(dāng)線速度過低時(shí)，物料不易粉碎，生產(chǎn)率不高。 （2）飼料的品種和濕度 玉米粒等青飼料較易粉碎，粗飼料較難粉碎，尤其粉碎谷殼時(shí)，動(dòng)、定齒和篩片均易磨損。飼料濕度過大時(shí)，不僅生產(chǎn)率大為下降，還易堵塞篩孔，產(chǎn)生倒噴料現(xiàn)象，甚至機(jī)器不能工作。通常要求飼料含水量在15%以下。 （3）齒盤厚度和密度的影響??? 　　據(jù)有關(guān)資料及試驗(yàn)表明，當(dāng)主軸高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)齒盤過厚，則效率不高，但過薄又易磨損，齒盤的多少對(duì)粉碎能力有較大的影響。 （4）篩片的影響 第15頁(yè) 錘篩間隙、篩孔的大小和形狀、篩孔排布、篩板振動(dòng)等都對(duì)粉碎機(jī)性能有影響。 6皮帶傳動(dòng)的計(jì)算 6.1題目簡(jiǎn)述：該機(jī)主要用于玉米谷物、粗青飼料（各種作物莖桿）。 6.2生產(chǎn)狀況：一般農(nóng)機(jī)制造廠都可制造。 6.3使用狀況：室外工作，載荷平穩(wěn)，動(dòng)力源為三相交流電380V/220V，電機(jī)單向轉(zhuǎn)動(dòng)，使用期限為10年，每年工作300天，每天工作10小時(shí)；檢修期為三年大修。 6.4設(shè)計(jì)參數(shù)：配套動(dòng)力1.5千瓦、轉(zhuǎn)子直徑D=24mm、主軸轉(zhuǎn)速n=3000轉(zhuǎn)/分、外型尺寸310×180×190（mm）、機(jī)重約22Kg、生產(chǎn)率：玉米Ф=1.2mm每小時(shí)300千克。 6.5傳動(dòng)方案擬訂：齒盤式粉碎機(jī)工作時(shí)，原料由盛料斗借自重進(jìn)入粉碎室，原料在粉碎室中經(jīng)高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)齒揉搓、剪切、打擊，在動(dòng)齒與定齒的間隙內(nèi)進(jìn)行揉搓。剪切，再拋向四周。由于揉搓、剪切、打擊、碰撞及摩擦等作用，逐漸粉碎成粉狀。粉碎物由于高速旋轉(zhuǎn)的動(dòng)齒盤所形成的風(fēng)壓，從篩孔吹出。較大的顆粒在篩網(wǎng)內(nèi)部繼續(xù)粉碎，直到通過篩孔為止。所以粉碎機(jī)由電動(dòng)機(jī)通過三角帶輪驅(qū)動(dòng)。 6.5.1電動(dòng)機(jī)的選擇 電動(dòng)機(jī)的功率計(jì)算：由于粉碎機(jī)工作載荷變動(dòng)小，每天工作大約10小時(shí)，所以工作情況系數(shù)k=1.1，根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)配套動(dòng)力1.5千瓦，則：計(jì)算功率N=k×N=1.1×1.5=1.65千瓦。計(jì)算功率大于配套動(dòng)力，所以電動(dòng)機(jī)的型號(hào)是：Y90 S-2(額定功率1.5千瓦、滿載轉(zhuǎn)速2840r/min、質(zhì)量22千克)。 第16頁(yè) 6.5.2傳動(dòng)零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 （1）、三角帶輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 ①確定計(jì)算功率N a、 由工作情況系數(shù)k=1.1，得N=k×N=1.1×1.5 kW=1.65 kW b、 選擇的帶的型號(hào)：根據(jù)計(jì)算功率和小帶輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號(hào)為 Y型。 c、 確定小帶輪的基準(zhǔn)直徑： 由參考資料查得，為了提高膠帶的使用壽命，應(yīng)選取較大直徑，所以小帶輪的基準(zhǔn)直徑D=60mm。 d、 大帶輪的基準(zhǔn)直徑D=D×()=120 mm e、 驗(yàn)算帶速 V=（3.14×60×3000）÷（60×1000）m/s=9.42m/s＜25m/s 帶的速度合適。 f、 確定傳動(dòng)中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 根據(jù)0.7（D+D）

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