1772_螺旋輸送式洗米機的設計1,螺旋,輸送,式洗米機,設計 畢業(yè)設計（論文）開題報告題目 螺旋輸送式洗米機的設計專 業(yè) 名 稱 機械設計制造及其自動化班 級 學 號 088105401學 生 姓 名 呂西婭指 導 教 師 賀紅林填 表 日 期 年 月 日一、選題的依據(jù)及意義隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民生活水平不斷提高和生活節(jié)奏的加快，人們的消費趨向方便化、多樣化。為順應消費市場的需要，我國食品的“工業(yè)化”在加快。在大米深度加工中，洗米是第一道工序，由于目前稻米加工保管不善，加工粗糙，其加工的米不僅沾附灰塵，而且還有沙粒，稻糠和各種米蟲等許多雜物。洗米是我們每天生活中必不可少的一件事，對于家庭來說它是一項輕松的工作，但是對于各飯店、公司、院校等集體食堂所需要的米要達到幾十斤到上百斤，由于用米量大，洗米又是手工勞動，洗米時只是簡單地用水沖洗幾遍或用手工洗米。其實，這樣不但沒有徹底地解決洗米問題，甚至更談不上洗米，而且由于是手工操作，不僅勞動強度大，而且效果差，給洗米工人帶來很大的不便。為此，洗米機就應運而生了，它的機械化程度高，洗米效果好，大大降低了勞動強度，發(fā)展前景大。此次選的課題為螺旋輸送式洗米機的設計，洗米機的關鍵在于螺旋輸送，螺旋輸送機是糧食及機械加工等部門廣泛應用的一種連續(xù)輸送設備。螺旋輸送機與其它輸送設備相比，具有整機截面尺寸小、密封性能好、運行平穩(wěn)可靠、可中間多點裝料和卸料及操作安全、維修簡便等優(yōu)點。隨著全球經(jīng)濟的增長，輸送機技術(shù)已經(jīng)成為當代科學技術(shù)發(fā)展的前沿之一，螺旋輸送機主要用于輸送各種粉狀、粒狀、小塊狀物料，所運輸?shù)纳⒘Ｎ锪嫌泄任?、豆類、面粉等糧食產(chǎn)品，水泥、粘土、沙子等建筑材料，鹽類、堿類、化肥等化學產(chǎn)品，以及煤、焦炭、礦石等大宗散貨。螺旋運輸機不宜輸送易變質(zhì)的、粘性大的、密度大的極易結(jié)塊的物料。除了輸送散粒物料外，亦可利用螺旋輸送機來運輸各種成件物品。螺旋輸送機在輸送物料的同時可完成混合、攪拌、冷卻等作業(yè)。在港口，螺旋輸送機主要用于卸車、卸船作業(yè)以及倉庫內(nèi)散粒物料的水平和垂直輸送。利用物料直接接觸的水平螺旋軸將物料逐層從車廂兩側(cè)卸下的螺旋卸車機在國內(nèi)港口已經(jīng)有多年的成功使用經(jīng)驗。由水平螺旋輸送機、垂直螺旋輸送機以及相對螺旋取料裝置組成的螺旋卸船機，已成為一種較為先進的連續(xù)卸船機型，日益廣泛地應用于國內(nèi)外散貨專用碼頭。螺旋輸送機在港口除直接用于卸船作業(yè)以及運輸物料外，常利用其裸露的螺旋具有收集物料的功能而作為其他類型卸船機的取料裝置。在對螺旋輸送機查閱相關資料有了一定的了解后，再運用自己對洗米機結(jié)構(gòu)、特點及工作原理的知識，設計出螺旋輸送式洗米機。本次設計不僅可以增加我對螺旋輸送機和洗米機兩方面的知識，還能提高自主設計能力。二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢：近年來，機械制造工藝有著飛速的發(fā)展。隨著世界經(jīng)濟的迅速發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中機械化水平得到空前的提高。在餐飲行業(yè)機械作業(yè)也日趨普遍化，例如洗米機，洗碗機。這些機械作業(yè)大大的降低了勞動者的勞動強度也降低了勞資成本，從而提高了工作效率。洗米機應用了螺旋輸送原理，是一種典型的螺旋式連續(xù)輸送機。連續(xù)輸送的應用在很早就已出現(xiàn)。中國古代的高轉(zhuǎn)筒車和提水的翻車，是現(xiàn)代斗式提升機和刮板輸送機的雛形；17世紀中，開始應用架空索道輸送散狀物料；1868年，在英國出現(xiàn)了帶式輸送機；1887年，在美國出現(xiàn)了螺旋輸送機；1905年，在瑞士出現(xiàn)了鋼帶式輸送機；1906年，在英國和德國出現(xiàn)了慣性輸送機。19世紀中葉，各種現(xiàn)代結(jié)構(gòu)的輸送機相繼出現(xiàn)。此后，輸送機受到機械制造、電機、化工和冶金工業(yè)技術(shù)進步的影響，不斷完善，逐步由完成車間內(nèi)部的輸送，發(fā)展到完成在企業(yè)內(nèi)部、企業(yè)之間甚至城市之間的物料搬運，成為物料搬運系統(tǒng)機械化和自動化不可缺少的組成部分。螺旋輸送機簡稱攪龍，主要用于輸送各種糧食、油料及其他物料，在輸送過程中也可完成混合、壓縮、揉搓，并可輸送高溫物料，它的特點是結(jié)構(gòu)簡單耐久，體積小而緊湊，操作管理方便，使用安全可靠，密封性好，不易拋散，灰塵不易外揚；可以水平安裝，也可以傾斜和垂直安裝，轉(zhuǎn)速可以在很大范圍變化，其缺點是易使被運輸物破碎，消耗功率比其他輸送裝置高50%~90%，要求喂料均勻，盡管如此，他仍是目前糧食和油脂工廠應用最廣泛的物料輸送機。（一）國內(nèi)研究概況由于在國內(nèi)人口眾多，無論是在學校、飯店還是工廠都存在著大量的學生、消費者和工人。因此，國內(nèi)的食品機械加工廠在洗米機的生產(chǎn)上大都是以大中型洗米機為主。在洗米機的結(jié)構(gòu)上，近年來隨著國家相關政策的推進，國內(nèi)在這一領域逐步發(fā)展，現(xiàn)在市場中也出現(xiàn)了螺旋輸送揉搓洗滌的新型洗滌方式。洗米機的研究在于提高對大量米的洗滌效率，減少對水源的浪費，從而可以大大降低食品加工人員的工作量以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效的洗滌效果。由于我國人口眾多特別是在學校、餐飲行業(yè)以及工廠都需要解決對大量米的洗滌工作，通過對國內(nèi)相關食品機械的調(diào)查研究可以看出目前對洗米機的需求量呈日益增長的趨勢。所以說研發(fā)洗米機有著長遠的社會效益和良好的經(jīng)濟效益。隨著經(jīng)濟的發(fā)展與制造工藝的提升，近年來國際上輸送機技術(shù)更新升級換代很快，在技術(shù)層面主要面臨2個方面的問題：首先是輸送機的功能多樣化、適用范圍擴大化；其次是輸送機自身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，長距離、大運量、高帶速已成為輸送機發(fā)展的主要方向，這種趨勢的核心技術(shù)就是有益于提高輸送機的運行性能和可靠性的動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)。我國生產(chǎn)制造的輸送機的品種類型較多。近年來，隨著國家相關推進政策的落實，輸送機的技術(shù)水平有了很大提高，長距離輸送機的關鍵技術(shù)研究和新產(chǎn)品開發(fā)取得了很大的進步。尤其是大傾角的輸送機設備、高效率的工作面順槽、可伸縮的輸送機均填補了國內(nèi)空白，并對輸送機的主要元部件進行了理論研究和產(chǎn)品開發(fā)，研制出了多種軟起動和制動裝置以及以PLC為核心的可編程電控裝置，驅(qū)動系統(tǒng)采用調(diào)速型液力偶合器和行星齒輪減速器。近年來，隨著國家不斷推出相關政策的扶持引導，國內(nèi)的輸送機械行業(yè)迎來了發(fā)展良機。眾多輸送機械制造企業(yè)不斷加大改革和產(chǎn)品研發(fā)力度，提升行業(yè)競爭力，具有現(xiàn)代化和市場競爭力的輸送機生產(chǎn)線陸續(xù)投入車間，逐漸形成從圖紙設計到產(chǎn)品自主制造的行業(yè)生產(chǎn)體系。國家擴大內(nèi)需的各項政策逐步落實到位，受益基建投資的輸送機械保持了良好上升勢頭，隨著經(jīng)濟環(huán)境的回升與政策效應的累積顯現(xiàn)，輸送機械行業(yè)將獲得進一步的發(fā)展良機。（二）國外研究概況目前在國外發(fā)達國家洗米機的應用已經(jīng)達到相當大的普及，由于國外人口密度不大，因此中小型洗米機的需求量比較大。從而在洗米機的構(gòu)造來看國外的洗米機更趨于小型化，高效率，結(jié)構(gòu)簡單等特點。在洗米機的結(jié)構(gòu)上歐美及日本等發(fā)達國家從過去的一次性洗滌方式發(fā)展到現(xiàn)在的連續(xù)式洗滌方式，并且工作機構(gòu)也從過去的攪拌型發(fā)展到現(xiàn)在的電磁振動和螺旋輸送揉搓等方式。國外螺旋輸送機技術(shù)發(fā)展很快，其主要表現(xiàn)在2個方面：一方面是螺旋運輸機的功能多元化、應用范圍擴大化，如高清角帶運輸機、灌裝螺旋運輸機、空間轉(zhuǎn)彎螺旋運輸機等各種機型；另一方面是螺旋輸送機本身的技術(shù)與裝備有了巨大的發(fā)展，尤其是長距離、大運量、高帶速等大型螺旋輸送機已成為發(fā)展的主要方向，其核心技術(shù)是開發(fā)應用于螺旋輸送機動態(tài)分析與監(jiān)控技術(shù)，提高了螺旋輸送機的運行性能和可靠性。目前，在煤礦井下使用的螺旋輸送機已達到所要的技術(shù)指標，其關鍵技術(shù)與裝備有以下幾個特點：（1）設備大型化。其主要技術(shù)參數(shù)與裝備均向著大型化發(fā)展，以滿足年產(chǎn)300~500 萬噸以上高產(chǎn)高效集約化生產(chǎn)的需要。（2）應用動態(tài)分析技術(shù)和機電一體化、計算機等高新技術(shù)，采用大功率軟啟動與自動張緊技術(shù)，對輸送機進行動態(tài)監(jiān)測與監(jiān)控，大大地降低了輸送帶的動張力，設備運行性能好，運輸效率高。（3）采用多機驅(qū)動與中間驅(qū)動及其功率平衡、輸送機變向運行等技術(shù)，使輸送機單機運行長度在理論上有所受限制，并確保了輸送系統(tǒng)設備的通用性、互換性及其單元驅(qū)動的可靠性。（4）新型、高可靠性關鍵元部件技術(shù)。如包含CST等在內(nèi)的各種先進的大功率驅(qū)動裝置與調(diào)速裝置、高壽命高速旋轉(zhuǎn)、自清式滾筒裝置、高效貯帶裝置、快速自移機尾等。如英國FSW生產(chǎn)的FSW1200/（2~3）×400（600）工作面順槽螺旋輸送機就采用了液粘差速或變頻調(diào)速裝置，運輸能力達3000 t/h以上，它的機尾與新型轉(zhuǎn)載機配套，可隨工作面推移而自動快速自移、人工作業(yè)少、生產(chǎn)效率高。（三）發(fā)展趨勢洗米機是21世紀食品加工業(yè)的重要裝備之一，是未來食品加工趨于機械化的發(fā)展標志。市場上洗米機品種繁多，這就說明它已經(jīng)成為了我們生活中必不可少的一件產(chǎn)品。對于洗米機的研究主要在于利用盡可能少的水以及時間就可以去除谷殼等漂浮雜質(zhì)及沙石，這樣就可以減輕使用者的負擔。而且洗米機的結(jié)構(gòu)越簡單越好，以降低生產(chǎn)成本。螺旋輸送機是一種常用的不具有撓性牽引構(gòu)件的連續(xù)輸送機械。它是利用工作構(gòu)件及螺旋體的旋轉(zhuǎn)運動使物料向前運送，是現(xiàn)代化生產(chǎn)和物流運輸不可缺少的重要機械設備之一。螺旋輸送機由槽體、轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片、軸承及其傳動裝置組成，它利用螺旋軸與物料之間產(chǎn)生的相對運動進行輸送。當螺旋葉片旋轉(zhuǎn)時，物料的自重和殼體對物料的摩擦阻止其與螺旋葉片一起旋轉(zhuǎn)，物料類似不轉(zhuǎn)動的螺母，二者之間的相對運動促使物料沿螺旋的軸向移動。一方面他可以滿足長距離輸送物料的要求，另一方面還可以完成對物料的混合、攪拌等工作。在現(xiàn)代工業(yè)中螺旋運輸機用于輸送粉狀物料，工作環(huán)境一般都比較惡劣，用久之后因其軸承箱體都在殼體內(nèi)，當毛氈和油封磨損后，粉塵就會進入軸承，會導致軸承更換頻率增加，經(jīng)常檢修，給生產(chǎn)帶來麻煩，同時增加了設備的成本。螺旋輸送機在應用中吊軸承外經(jīng)常會出現(xiàn)堵料、溢料情況，影響生產(chǎn)。因此在對螺旋輸送機的改進中還可從殼體、螺旋葉片等諸多方面改進。三、研究內(nèi)容及實驗方案：(一)研究內(nèi)容本次設計主要是做到以下幾點：1. 總結(jié)和分析國內(nèi)外帶式輸送機發(fā)展和現(xiàn)狀；2. 擬訂機器的總體結(jié)構(gòu)方案，進行機器方案的可行性分析；3. 機器主要技術(shù)參數(shù)的確定與計算；4. 進行關鍵零部件的設計與校核計算；5. 設計機器的總體裝配圖；6. 設計完成主要零件圖的工作圖。該螺旋輸送式洗米機結(jié)構(gòu)主要由料斗、水平螺旋、傾斜螺旋、機架、動力裝置、噴水裝置等部分組成，其中動力裝置主要包括電機和減速器。在設計螺旋輸送式洗米機是著重設計計算水平螺旋、傾斜螺旋以及與其相對應的減速器的設計校核計算，還有機架的設計與校核。螺旋葉片是洗米機在螺旋輸送中主要工作部件，在洗米機工作過程中，螺旋葉片直接與大米接觸，推動其運動，從而達到運送及揉搓洗滌的目的，因此螺旋葉片是首要討論的問題。螺旋葉片有實體型、帶式、葉片型及齒形四種。不同的螺旋葉片有著不同的使用特點。實體型螺旋葉片適用于輸送粉狀及粒狀物料；帶式螺旋葉片適用于輸送粉狀及小塊狀物料；葉片形和齒形葉片主要適用于輸送粘度較大和可壓縮性物料。其中實體型螺旋葉片它可采用較快的輸送速度, 推送力和運送量都較大，效率也很高，而且它適用于輸送粒狀物料，所以在本次設計中水平與傾斜螺旋上的葉片采用實體型葉片。減速器是螺旋輸送機和電動機的中樞紐帶，決定著螺旋輸送機的旋轉(zhuǎn)速度即輸送速度。在減速器的設計中又著重設計與校核齒輪和軸，本設計的減速器選擇的是二級展開式減速器，二級展開式減速器能實現(xiàn)較大的傳動比，應用比較廣泛，其中各級傳動比的分配方案不同將影響減速器的重量及外觀尺寸還有潤滑情況。在減速器中采用了直齒齒輪傳動，深溝球軸承，潤滑方式采用脂潤滑。在減速器與螺旋的連接采用連軸器連接。（二）實驗方案1．水平螺旋減速器設計2. 傾斜螺旋減速器設計四、目標、主要特色及工作進度（一）目標本課題研究要求對螺旋輸送式洗米機進行設計，該新型連續(xù)式洗米機結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、集搓米、洗米、除去漂浮雜質(zhì)、沙石等于一體，采用水流與米流逆流流動，用水量少、洗滌效果好，是一種高效的連續(xù)式洗米機。該機型除用于洗米外，也能用于豆類等其他顆粒性糧食的洗滌，是食堂、大型飯店、快餐中心及釀造、豆類加工作業(yè)中較為理想的糧食洗滌機械。其中包括對主要零部件的設計與校核計算，并要求繪制洗米機的總體裝配圖、主要零件圖、工作圖。將自身所學過的一些機械方面的知識以及畫圖軟件AutoCAD有機的結(jié)合起來，可以鍛煉自主創(chuàng)新設計能力，養(yǎng)成獨立分析問題和解決問題的能力。（二）主要特色一是米在用螺旋輸送過程中同時進行揉搓洗滌，使機組結(jié)構(gòu)簡單，運作可靠；二是米流與水流成逆流流動保證了用水少和較好的洗滌效果；三是飄浮雜質(zhì)有足夠的飄浮空間，保證洗滌能較徹底地除去米中的漂浮雜質(zhì)。（三）工作進度本畢業(yè)設計的階段劃分與進度安排如下：（1）查閱相關資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開題報告 第1周 — 第4周（2）擬定洗米機總體方案并進行方案分析 第5周 — 第6周（3）進行主要零部件的設計與校核計算 第7周 — 第8周（4）設計洗米機的總體裝配圖 第9周 —第10周（5）繪制主要零件圖工作圖 第11周—第12周（6）撰寫畢業(yè)論文 第13周—第15周（7）畢業(yè)設計審查、畢業(yè)答辯 第16周—第17周五、參考文獻[1] 王中剛,張秀親. 機械設計實踐. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社.2003年[2] 成大先. 機械設計手冊全卷. 北京：化學工業(yè)出版社.1999年[3] 孫恒,陳作模,葛文杰. 機械原理. 北京: 高等教育出版社.2006年[4] 濮良貴,紀名剛. 機械設計. 北京: 高等教育出版社.2006年[5] 王昆,何小柏,汪信遠. 機械設計課程設計. 北京: 高等教育出版社.[6] 包清彬. 新型連續(xù)式洗米機. 包裝與食品機械.2001年第3期[7] 邢益標. 螺旋輸送機設計探討. 輕工機械.1991年第2期 [8] 周明印. 螺旋式輸送機的設計與選型. 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