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湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 秸稈打包機(jī) 學(xué) 院： 興湘學(xué)院 專(zhuān) 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 2010963024 姓 名： 彭凱 指導(dǎo)教師： 馬秋成 完成日期： 2014.05.28 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū) 論文（設(shè)計(jì)）題目： 秸稈打包機(jī) 學(xué)號(hào)： 2010963024 姓名： 彭凱 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 馬秋成 系主任： 劉柏希 一、主要內(nèi)容及基本要求 對(duì)已成堆的物料，設(shè)計(jì)全自動(dòng)打包機(jī)的打包機(jī)構(gòu)，以便于磚塊的運(yùn)輸和保存。機(jī)構(gòu)應(yīng)具有的功能包括送料、壓料、打包、推送等。 其技術(shù)指標(biāo)如下： 1、成堆后的尺寸規(guī)格 1000X800X600 2、單根帶捆扎時(shí)間 8s 基本要求 1、完成打包機(jī)構(gòu)的方案設(shè)計(jì)； 2、應(yīng)用UG軟件進(jìn)行三維建模和工程圖設(shè)計(jì) 3、設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)1份； 4、裝配圖1張，其他零件圖若干，圖紙總工作量折合成零號(hào)圖不少于2.5張 5、翻譯英文資料（3000單詞左右）。 二、重點(diǎn)研究的問(wèn)題 1、輸送設(shè)備的設(shè)計(jì) 2、進(jìn)帶機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 三、進(jìn)度安排 序號(hào) 各階段完成的內(nèi)容 完成時(shí)間 1 UG軟件學(xué)習(xí)及知識(shí)準(zhǔn)備 1～2周 2 文獻(xiàn)檢索與資料查閱 3周 3 總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)及計(jì)算 4～5周 4 產(chǎn)品的三維建模 6～9周 5 總裝配圖繪制 10周 6 詳細(xì)設(shè)計(jì)并繪零件圖 11～12周 7 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 13周 8 畢業(yè)答辯 14周 四、應(yīng)收集的資料及主要參考文獻(xiàn) ［1］尹章偉，毛中彥. 包裝機(jī)械[M]. 北京 :化學(xué)工業(yè)出版社，2006.1. ［2］王撫政，魏兵. 《棉花包裝用聚酯捆扎帶》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)介紹[J]. 中國(guó)棉花加工，2011,(4)：41-42. [3] 孫桓，陳作模，葛文杰 . 機(jī)械原理[M] .北京：高等教育出版社，2006.5 [4] GB 6975-2007，棉花包裝[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007. [5] 機(jī)械設(shè)計(jì)的相關(guān)手冊(cè) [6] UG建模的相關(guān)書(shū)籍 [7] 打包機(jī)的相關(guān)專(zhuān)利 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）評(píng)閱表 學(xué)號(hào) 2010963024 姓名 彭凱 專(zhuān)業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目： 秸稈打包機(jī) 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng) 價(jià) 內(nèi) 容 選題 1.符合培養(yǎng)目標(biāo)，體現(xiàn)學(xué)科、專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和教學(xué)計(jì)劃的基本要求，達(dá)到綜合訓(xùn)練的目的； 2.難度、份量適當(dāng)； 3.與生產(chǎn)、科研、社會(huì)等實(shí)際相結(jié)合。 能力 1.有查閱文獻(xiàn)、綜合歸納資料的能力； 2.有綜合運(yùn)用知識(shí)的能力； 3.具備研究方案的設(shè)計(jì)能力、研究方法和手段的運(yùn)用能力； 4.具備一定的外文與計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力； 5.工科有經(jīng)濟(jì)分析能力。 論文 （設(shè)計(jì)）質(zhì)量 1.立論正確，論述充分，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)合理；實(shí)驗(yàn)正確，設(shè)計(jì)、計(jì)算、分析處理科學(xué)；技術(shù)用語(yǔ)準(zhǔn)確，符號(hào)統(tǒng)一，圖表圖紙完備、整潔、正確，引文是否規(guī)范； 2.文字通順，有無(wú)觀點(diǎn)提煉，綜合概括能力強(qiáng)； 3.有理論價(jià)值或?qū)嶋H應(yīng)用價(jià)值，有創(chuàng)新之處。 綜 合 評(píng) 價(jià) 該生的畢業(yè)設(shè)計(jì)秸稈打包機(jī)，論文選題符合培養(yǎng)目標(biāo)要求，能體現(xiàn)學(xué)科專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，達(dá)到了綜合訓(xùn)練的目的。該生具有較強(qiáng)的文獻(xiàn)查閱、資料綜合歸納整理的能力，能在設(shè)計(jì)工作中較熟練運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)方案可行，工作量適當(dāng)，設(shè)計(jì)思路較清晰，研究?jī)?nèi)容具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，論文質(zhì)量較好，同意參加答辯。 評(píng)閱人： 2014年 5月 30 日 湘潭大學(xué)興湘學(xué)院 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）鑒定意見(jiàn) 學(xué)號(hào)： 2010963024 姓名： 彭凱 專(zhuān)業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)） 31 頁(yè) 圖 表 4 張 論文（設(shè)計(jì)）題目： 秸稈打包機(jī) 內(nèi)容提要： 本課題設(shè)計(jì)的秸稈打包機(jī)的主要任務(wù)是將零亂松散的秸稈，壓緊壓實(shí)成為一個(gè)800 毫米見(jiàn)方的正方體。秸稈打包機(jī)分為四個(gè)部分，送料機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力箱、壓料箱和送料 箱。 其工作流程，送料機(jī)構(gòu)先送料到壓料箱，當(dāng)置于壓料箱底部的重量傳感器觸發(fā)時(shí)， 送料停止，液壓缸啟動(dòng)開(kāi)始?jí)嚎s壓料箱中的秸稈。當(dāng)推桿觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)時(shí)，液壓缸停止 壓料，推桿將壓好的包推出壓料箱，包在被推入出料箱的同時(shí)開(kāi)始穿絲打包，當(dāng)被完全 推出后，再進(jìn)行人工擰絲捆扎。 該機(jī)械有兩組液壓機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)秸稈的兩次四面加壓，以保障壓實(shí)壓牢。入料 口做了加大，以防止掉落及浪費(fèi)。壓料箱上部有切割刀，以防止草料壓面不平整對(duì)儲(chǔ)存 運(yùn)輸帶來(lái)不便。機(jī)械多處設(shè)置加強(qiáng)肋板，保障機(jī)械壽命，傳動(dòng)采用鏈傳動(dòng)使用壽命更長(zhǎng)。 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ) 彭凱同學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，針對(duì)秸稈機(jī)械打包問(wèn)題，查閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料，設(shè)計(jì)了含送料機(jī)構(gòu)、打包機(jī)構(gòu)和出料機(jī)構(gòu)的桔稈打包機(jī)，繪制了產(chǎn)品二維工程圖。所設(shè)計(jì)的桔稈打包機(jī)，原理正確，但結(jié)構(gòu)不太合理，裝配連接關(guān)系表達(dá)不清，圖紙尺寸標(biāo)注欠規(guī)范。 同意參加畢業(yè)答辯，建議評(píng)定成績(jī)“及格”。 指導(dǎo)教師： 年 月 日 答辯簡(jiǎn)要情況及評(píng)語(yǔ) 根據(jù)答辯情況，答辯小組同意其成績(jī)?cè)u(píng)定為 。 答辯小組組長(zhǎng)： 年 月 日 答辯委員會(huì)意見(jiàn) 經(jīng)答辯委員會(huì)討論，同意該畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定為 。 答辯委員會(huì)主任： 年 月 日 目 錄 摘 要 1 ABSTRACT 2 第一章 緒論 3 1.1 本課題研究的目的意義 3 1.2 秸稈打包機(jī)存在的問(wèn)題 3 1.3 本課題的指導(dǎo)思想及解決的主要問(wèn)題 4 第二章 打包機(jī)功能設(shè)計(jì) 5 2.1 打包機(jī)開(kāi)車(chē)的初始化 5 2.2 手動(dòng)操作功能 5 2.3 自動(dòng)操作功能 5 2.4 打包機(jī)的輔助工作運(yùn)行方式 5 2.5 故障報(bào)警功能 5 2.5.1 故障類(lèi)別 6 2.5.2 常見(jiàn)的故障檢查項(xiàng)目 6 第三章 總體設(shè)計(jì) 7 3.1總體方案的設(shè)計(jì) 7 3.1.1送料箱方案的設(shè)計(jì) 7 3.1.2壓料箱方案的設(shè)計(jì) 8 3.1.3送料箱的設(shè)計(jì) 9 3.1.4總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9 3.2秸稈打包機(jī)各運(yùn)行動(dòng)作簡(jiǎn)介 10 第四章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 12 4.1傳動(dòng)方案的選擇 12 4.1.1鏈傳動(dòng)的選擇 12 4.1.2鏈輪的選擇 14 4.1.3電動(dòng)機(jī)的選擇及調(diào)速方式 15 4.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 20 4.2.1軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 20 4.2.2軸上零件的固定方法 20 4.3壓料箱的設(shè)計(jì) 21 4.4出料箱的設(shè)計(jì) 21 第五章 總結(jié)與展望 22 參考文獻(xiàn) 23 致 謝 24 附錄 1 摘 要 秸稈打包機(jī) 中國(guó)是一個(gè)迅速崛起的發(fā)展中農(nóng)業(yè)大國(guó)，在保護(hù)環(huán)境的前提下，要實(shí)現(xiàn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)，必須改變傳統(tǒng)的能源利用和能源生產(chǎn)方式，開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)資源，生產(chǎn)清潔能源是一項(xiàng)必然的選擇。秸稈類(lèi)生物質(zhì)可再生能打包后作燃料，使其得到高品位的利用，是未來(lái)可再生能源、資源的一個(gè)發(fā)展方向。 秸稈打包機(jī)是專(zhuān)門(mén)為農(nóng)業(yè)部門(mén)設(shè)計(jì)制造的，將松散的干牧草壓縮后打成緊包，方便了運(yùn)輸，并節(jié)省了存儲(chǔ)空間，還有防塵、防水、不易腐敗變質(zhì)、不易燃燒等優(yōu)點(diǎn)。秸稈打包機(jī)是包裝設(shè)備一種，因其綜合運(yùn)用了機(jī)、電、氣一體化技術(shù)，被廣泛地用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。相對(duì)于原有的手工捆扎，秸稈打包機(jī)提高了物件的包裝速度，降低了廠商的成本，提高了經(jīng)濟(jì)效益，顯著消除減輕職工的勞動(dòng)強(qiáng)度并降低能源和資源的消耗。? 論文全面收集了國(guó)內(nèi)外秸稈打包機(jī)工作裝置設(shè)計(jì)的有關(guān)資料，對(duì)秸稈打包機(jī)的各種工況進(jìn)行了分析，總結(jié)了秸稈打包機(jī)工作裝置的設(shè)計(jì)要求，針對(duì)總體的工藝要求和設(shè)備情況，確定了總體的設(shè)計(jì)方案。 關(guān)鍵詞：秸稈打包機(jī)，總體機(jī)構(gòu) ABSTRACT Straw packaging equipment China is a large developing agricultural country which develops quickly. On the premise of environment protection, China should change the traditional energy use, energy production way and develop and utilize the biomass resources in order to the realization of continuous economic development. Producing clean energy is an inevitable choice. Raw materials such as straw can be used as fuel after packaged. They can be used in a high efficiency and developed to be a future direction of renewable energy and resources. Straw packaging equipment is specially designed for the agriculture section. It is often used to package the loose dry grass tightly which is compressed. Straw packaging equipment makes the transportation convenient and can save storage space. It can be prevented from dust, water, metamorphism and burning. Straw packaging equipment is a kind of packaging equipments. It is widely used in the field of industrial and agricultural production because it has used multiply the machines, electricity and gas integration technology. Compared to the original hand-tied way, straw packaging equipment improves the speed of packaging, reduces the cost of the manufacturers, increases the economic benefits, significantly reduces labor intensity and reduces the elimination of energy and resource consumption. The paper collects some design materials of the packaging equipment from home and abroad. It analyzes the various working situation about straw packaging equipment and summarizes the design demand of the packaging equipment. Moreover, it determines the design program of the hydraulic system which aims at the design requirements and the situation of equipment of the installation of requirements. Key words: Straw packaging equipment ， hydraulic system 第一章 緒論 1.1 本課題研究的目的意義 環(huán)保節(jié)能成為國(guó)家發(fā)展主導(dǎo)潮流，節(jié)能減排是近多年來(lái)最為流行的環(huán)保口號(hào)。作為回收資源設(shè)備的打包機(jī)行業(yè)符合大勢(shì)所趨。需求量在只前的基礎(chǔ)上會(huì)穩(wěn)定的發(fā)展下去。 在多年的高速發(fā)展下,我國(guó)液壓秸稈打包機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，主要一些企業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，近年主要企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模有進(jìn)一步的擴(kuò)大趨勢(shì)。行業(yè)需求旺盛。產(chǎn)品供不應(yīng)求。市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭喜人。 江蘇地區(qū)農(nóng)作物豐富, 有大量的秸稈物料, 同時(shí)由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速, 電力供應(yīng)非常緊張, 因此,秸稈發(fā)電在這里發(fā)展前景非常看好?，F(xiàn)在在該地區(qū)運(yùn)行的發(fā)電項(xiàng)目都采用的軟質(zhì)發(fā)電, 也就是我們所說(shuō)的黃色秸稈, 主要包括稻草、小麥秸稈等草類(lèi)農(nóng)作物秸稈, 這些物料具有體積大、重量輕、密度小等特點(diǎn), 為滿(mǎn)足鍋爐燃燒發(fā)熱量, 保證單位時(shí)間內(nèi)的上料量, 需要打捆至規(guī)定的體積和重量后輸送至爐膛內(nèi)燃燒。 秸稈發(fā)電的利用大大緩解了煤礦的利用，減少了煤礦燃燒所產(chǎn)生的有害氣體的排放，對(duì)環(huán)境保護(hù)起著一定的作用，也響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能減排的號(hào)召，對(duì)08年奧運(yùn)會(huì)的開(kāi)展起著一定的有利作用。[1] 1.2 秸稈打包機(jī)存在的問(wèn)題 從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看, 燃料的收集、儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)送是電廠運(yùn)行的瓶頸, 因此, 進(jìn)行壓縮打包是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)打包機(jī)是采用測(cè)繪或類(lèi)比的方式設(shè)計(jì)的, 在配套動(dòng)力的確定、主要工作部件的結(jié)構(gòu)參數(shù)、壓縮頻率和喂入量等工作參數(shù)的確定中存在很多問(wèn)題。在物料壓縮過(guò)程中對(duì)其影響因素的分析對(duì)比, 有利于我們對(duì)打包機(jī)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)。 先選定3 個(gè)可能的影響因素, 分別為含水率、加載速度、初始密度。在每個(gè)影響因素下取三個(gè)水平,每個(gè)水平重復(fù)試驗(yàn)5 次, 得到位移與對(duì)應(yīng)壓力數(shù)據(jù),對(duì)取得數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。 （1）加載速度的影響 在喂入量、含水率等條件相同的情況下, 在10mm/min,20mm/min,40mm/min 三個(gè)不同的加載速率下進(jìn)行試驗(yàn), 每個(gè)加載速度重復(fù)五次實(shí)驗(yàn)。對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)用SAS 軟件分析處理進(jìn)行方差分析, 加載速度對(duì)于一定壓縮密度時(shí)的壓縮壓力影響作用顯著。 對(duì)三個(gè)不同加載速度下壓縮壓力隨壓縮密度變化趨勢(shì)圖進(jìn)行分析, 如圖1-1 所示, 壓縮密度相同時(shí),隨著加載速度的增加壓縮壓力在減小, 因此, 在設(shè)計(jì)打包機(jī)時(shí), 選擇合適的加載速度很重要, 不僅可以提高壓縮效率, 還在一定程度上可以減少能耗。但需要注意的是提高加載速度易造成秸稈散捆, 所以對(duì)秸稈壓縮還需進(jìn)行流變學(xué)研究, 以找到合適參量。 （2） 喂入量的影響 在加載速度、含水率相同的條件下, 選擇稻草的喂入量分別為160g、200g、240g 時(shí)進(jìn)行壓縮試驗(yàn), 每種喂入量下重復(fù)試驗(yàn)5 次。 喂入量對(duì)應(yīng)的概率小于0.01 說(shuō)明喂入量對(duì)一定密度下的壓縮壓力影響高度顯著。在喂入量不同時(shí), 稻草在壓縮過(guò)程中, 壓縮壓力隨壓縮密度的變化趨勢(shì)如圖1-2 所示。根據(jù)分析結(jié)果已知喂入量對(duì)壓縮壓力有顯著影響, 影響結(jié)果如圖1-2。在壓縮過(guò)程中達(dá)到相同壓縮密度時(shí), 壓縮壓力隨著喂入量的增大而增大。 (3) 含水率的影響 在加載速度、喂入量相同的條件下, 選擇含水率分別為4%、9.8%、14%時(shí)進(jìn)行壓縮試驗(yàn), 每個(gè)含水率條件下重復(fù)5 次試驗(yàn)。含水率對(duì)應(yīng)的概率小于0.01、F 值為212.17 說(shuō)明含水率對(duì)一定密度下壓縮壓力的影響高度顯著。不同含水率下壓縮壓力隨壓縮密度變化趨勢(shì)如圖1-3 所示, 可知壓縮密度相同時(shí)含水率越低所需壓縮壓力就越大。但由于此次研究的對(duì)象是用于發(fā)電項(xiàng)目, 對(duì)原料的含水率有一定的限制,因此, 試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該在規(guī)定范圍內(nèi)取秸稈的含水率。 結(jié)論 1) 喂入量、含水率及加載速度對(duì)稻草在閉式壓縮過(guò)程都有影響。在相同壓縮密度下, 隨喂入量增加, 壓縮力增大; 含水率增大, 壓縮力減小; 加載速度增大可使壓力減小。 2) 分析壓縮曲線(xiàn), 壓縮過(guò)程分松散和壓緊兩個(gè)主要階段, 但在壓縮后程還存在一個(gè)階段, 但在此階段稻草很小的變形引起壓縮力急劇上升, 因此對(duì)生產(chǎn)沒(méi)有實(shí)際意義。另外, 各個(gè)因素在壓緊階段比松散階段的影響要顯著。[2] 1.3 本課題的指導(dǎo)思想及解決的主要問(wèn)題 由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速, 電力供應(yīng)非常緊張, 因此,秸稈發(fā)電在這里發(fā)展前景非?？春谩，F(xiàn)在在該地區(qū)運(yùn)行的發(fā)電項(xiàng)目都采用的軟質(zhì)發(fā)電, 也就是我們所說(shuō)的黃色秸稈, 主要包括稻草、小麥秸稈等草類(lèi)農(nóng)作物秸稈, 這些物料具有體積大、重量輕、密度小等特點(diǎn), 為滿(mǎn)足鍋爐燃燒發(fā)熱量, 保證單位時(shí)間內(nèi)的上料量, 需要打捆至規(guī)定的體積和重量后輸送至爐膛內(nèi)燃燒。從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看, 燃料的收集、儲(chǔ)運(yùn)和運(yùn)送是電廠運(yùn)行的瓶頸, 因此, 進(jìn)行壓縮打包是解決問(wèn)題的關(guān)鍵所在。 第二章 打包機(jī)功能設(shè)計(jì) 2.1 打包機(jī)開(kāi)車(chē)的初始化 關(guān)閉所有電控柜的門(mén),接通電控柜上的電源開(kāi)關(guān)。 在操作臺(tái)和打包機(jī)預(yù)壓側(cè)的3個(gè)“緊急停車(chē)”按鈕開(kāi)關(guān)必須是在“ON”位置。 需要開(kāi)機(jī)起動(dòng),點(diǎn)動(dòng)操作臺(tái)上的“液壓電機(jī)啟動(dòng)”按鈕,則“液壓系統(tǒng)啟動(dòng)”指示燈亮,表示液壓系統(tǒng)接通。 如果需要關(guān)閉液壓系統(tǒng),點(diǎn)動(dòng)“液壓電機(jī)停止”按鈕,則液壓源斷開(kāi),同時(shí),“液壓系統(tǒng)啟動(dòng)”指示燈滅。 點(diǎn)動(dòng)操作臺(tái)上的“控制電源通”按鈕,綠色的控制燈亮,表示控制電源接通。 點(diǎn)動(dòng)“送料風(fēng)機(jī)啟動(dòng)”按紐,則按照時(shí)間順序,集料箱電機(jī)、布料箱電機(jī)、送料風(fēng)機(jī)依次接通,同時(shí)“送料風(fēng)機(jī)接通”燈亮。 如果需要關(guān)閉風(fēng)機(jī),點(diǎn)動(dòng)“送料風(fēng)機(jī)停止”按紐,則按照時(shí)間順序,送料風(fēng)機(jī)、布料箱電機(jī)、集料箱電機(jī)依次停止,同時(shí)“送料風(fēng)機(jī)接通”指示燈滅。 2.2 手動(dòng)操作功能 設(shè)計(jì)了多種功能的開(kāi)關(guān)按紐,指示燈等,實(shí)現(xiàn)了打包機(jī)所需手動(dòng)操作的全部功能,其中包括:稱(chēng)量系統(tǒng)手動(dòng)操作的功能;預(yù)壓系統(tǒng)手動(dòng)操作的功能;主壓系統(tǒng)的手動(dòng)操作的功能。 2.3 自動(dòng)操作功能 設(shè)計(jì)完成了自動(dòng)操作運(yùn)行方式,它是打包機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)打包的主要工作方式,該方式將稱(chēng)量系統(tǒng)、預(yù)壓系統(tǒng)、主壓系統(tǒng)運(yùn)行全部自動(dòng)化,是電氣自動(dòng)控制設(shè)計(jì)的核心。 2.4 打包機(jī)的輔助工作運(yùn)行方式 (1)主壓手動(dòng),預(yù)壓手動(dòng),秤接通方式:此方式主要用之于手動(dòng)打包。當(dāng)自動(dòng)操作打包停止時(shí),打包機(jī)內(nèi)預(yù)壓次數(shù)尚未完成,則此時(shí)可在該方式下完成剩余次數(shù)打包。當(dāng)然,正常工作時(shí),預(yù)壓系統(tǒng)未完成的預(yù)壓次數(shù)還應(yīng)該在自動(dòng)工作方式下繼續(xù)運(yùn)行完成。 (2)主壓自動(dòng),預(yù)壓自動(dòng),秤斷開(kāi)方式:此方式主要用于空載試車(chē),便于維修工試車(chē)。 (3)主壓自動(dòng)方式: 此方式主要用于空載試車(chē),便于維修工維修。 (4)旋轉(zhuǎn)柱清掃方式:此方式主要用于旋轉(zhuǎn)柱清掃,便于維修工清掃秸稈。 2.5 故障報(bào)警功能 設(shè)計(jì)了許多故障報(bào)警功能,以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)。 2.5.1 故障類(lèi)別 故障主要?jiǎng)澐譃?類(lèi)。 (1)主壓故障:當(dāng)發(fā)生此類(lèi)故障時(shí),對(duì)應(yīng)的主壓故障指示燈亮。 (2)預(yù)壓故障:當(dāng)發(fā)生此類(lèi)故障時(shí),對(duì)應(yīng)的預(yù)壓故障指示燈亮。 (3)稱(chēng)量故障:當(dāng)發(fā)生此類(lèi)故障時(shí),對(duì)應(yīng)的稱(chēng)量故障指示燈亮。 2.5.2 常見(jiàn)的故障檢查項(xiàng)目 打包機(jī)操作臺(tái)上安裝有故障顯示器,該顯示器可顯示出如下常見(jiàn)故障:旋轉(zhuǎn)柱不在極限位置報(bào)警;壓料箱不在正確位置報(bào)警;預(yù)壓壓料箱不在正確位置報(bào)警;主壓壓料箱未提起報(bào)警;壓料箱同步控制報(bào)警;制動(dòng)器故障報(bào)警;提升缸不在正確的懸吊位置報(bào)警;秤故障報(bào)警;推料板卡住報(bào)警;垂直擋料板故障報(bào)警。[3] 第三章 總體設(shè)計(jì) 3.1總體方案的設(shè)計(jì) 3.1.1送料箱方案的設(shè)計(jì) 本課題設(shè)計(jì)的秸稈打包機(jī)的主要任務(wù)是將零亂松散的秸稈，壓緊壓實(shí)成為一個(gè)800毫米見(jiàn)方的正方體，重量大約800千克左右。根據(jù)打成包的大小和打包的過(guò)程，可將秸稈打包機(jī)分為四個(gè)部分來(lái)分別設(shè)計(jì)：送料機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力箱、壓料箱和送料箱，如圖3-1。 圖3-1 由于要將秸稈運(yùn)送到有一定高度的壓料箱中，所以送料機(jī)構(gòu)要從低到高將秸稈運(yùn)送，因此送料機(jī)構(gòu)采用有一定傾斜度的履帶是運(yùn)輸，將秸稈緩慢的送到壓料箱中。常用的輸送帶有兩種：輸送帶和輸送鏈。 輸送帶按照用途可分為阻燃輸送帶、尼龍輸送帶、耐磨輸送帶、耐熱輸送帶、耐高溫輸送帶、耐寒輸送帶和耐酸堿輸送帶等類(lèi)型。其中耐磨輸送帶選用棉帆布、尼龍帆布、聚酯帆布作為帶芯，覆蓋較耐磨的膠料，強(qiáng)度高，伸長(zhǎng)率小，耐磨性能優(yōu)越，是運(yùn)送秸稈的良好選擇之一。 輸送鏈可分為滾子式，平板式等類(lèi)型。滾子式輸送鏈的輸送板采用的是扁鋼，耐磨性和強(qiáng)度均高于耐磨輸送帶。送料機(jī)構(gòu)運(yùn)送的對(duì)象是零亂松散的紙制品，諸如：紙張、紙箱、包裝袋、一次性飯盒，大多帶有大量塵土、沙粒和水分。在露天粉塵的環(huán)境中抗老化防腐蝕的能力是耐磨運(yùn)輸帶所不能比擬的，所以在權(quán)衡之下，選擇輸送鏈送料方式更能滿(mǎn)足惡劣工作環(huán)境的要求。 輸送鏈的外側(cè)選用薄的片剛作為擋板來(lái)阻擋運(yùn)動(dòng)是卷入大顆粒的塵土或其他雜質(zhì)，防止輸送鏈被卡住，以便于輸送鏈正常的工作。在輸送鏈板的兩側(cè)采用擋板來(lái)形成運(yùn)送秸稈的槽路。帶動(dòng)運(yùn)輸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)的主動(dòng)軸放在送料機(jī)構(gòu)的上端如圖3-1所示，采用電動(dòng)機(jī)作為驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力。 3.1.2壓料箱方案的設(shè)計(jì) 送料裝置將秸稈運(yùn)送到壓料箱之后，在液壓推桿的壓力下將散亂的秸稈壓縮，這一動(dòng)作是在壓料箱中實(shí)現(xiàn)的，之后將壓好的秸稈推出壓料箱。在將秸稈推出壓料箱的同時(shí)，對(duì)秸稈進(jìn)行切割，將其上部不規(guī)則不緊實(shí)的部分切掉，然后將料推入送料箱。壓料箱如圖3-2。 圖3-2 壓料箱 根據(jù)要實(shí)現(xiàn)的動(dòng)作，下面簡(jiǎn)單介紹壓料箱的設(shè)計(jì)方法： 在液壓推桿的作用下，壓料箱的箱體要承受相當(dāng)大的推力，這就要求壓料箱能夠承受足夠大的推力，壓料箱要有足夠的強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度。所以在設(shè)計(jì)時(shí)，沿著推力的方向采用遍布的加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)方案，此方案既可以減少材料，減小重量，降低成本，有可以滿(mǎn)足強(qiáng)度的要求。 在壓料箱的中間距地部1米處安置一把切割秸稈的橫向刀，將秸稈上部未被壓到松散的部分切掉，并使受壓后的秸稈包有規(guī)則的外形，以便于運(yùn)輸儲(chǔ)存。 在壓料箱的上部安置一個(gè)接料口，將送料機(jī)構(gòu)送來(lái)的秸稈接受到壓料箱中。接料口的外形為上口大下口小的斗形，其作用是將絕大部分送來(lái)的秸稈接受到壓料箱，避免秸稈落到外部，防止資源和能源的浪費(fèi)。 壓料箱的示意圖和相關(guān)機(jī)構(gòu)如圖所示。[5] 3.1.3送料箱的設(shè)計(jì) 秸稈壓縮打包后，由推桿推入送料箱。送料箱的作用是零時(shí)存儲(chǔ)打壓好的包，并對(duì)從包的頂部將包在壓實(shí)，因?yàn)榘诒煌瞥銮懈詈螅捎诮斩挼捻g性包不可能被切的整整齊齊，還會(huì)有毛躁粗劣的刀痕等，所以還有必要從頂部在進(jìn)行擠壓，使其形狀更規(guī)則。 在送料箱的頂部置一推力不太大的液壓缸，以此來(lái)對(duì)包進(jìn)行再次的壓實(shí)，壓平上部粗糙的毛邊，是上部平整便于堆放運(yùn)輸。 圖3-3出料箱示意圖 在送料箱的底部以槽鋼作為導(dǎo)軌作為秸稈包的支撐。送料箱的長(zhǎng)度為兩米，可以承載兩個(gè)包，這樣工人就有足夠的時(shí)間對(duì)包機(jī)型人工穿絲將包從縱向扎緊。 送料箱和相關(guān)機(jī)構(gòu)的示意圖如圖3-3所示。[6] 3.1.4總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 秸稈打包機(jī)由四大部件組成：送料機(jī)構(gòu)、液壓動(dòng)力箱、壓料箱和送料箱，各個(gè)部件的設(shè)計(jì)方案上面已經(jīng)詳述。下面講述一下四大部件之間的裝配方式。 液壓動(dòng)力箱和壓料箱用螺栓相連接，壓料箱和送料箱也用螺栓相連接，送料箱不和這三個(gè)部件接觸，而是孤立在外與壓料箱的送料口平行對(duì)齊。各個(gè)大部件的安裝示意圖如圖3-4所示。[7] 圖3-4 3.2秸稈打包機(jī)各運(yùn)行動(dòng)作簡(jiǎn)介 秸稈打包機(jī)打包的打包過(guò)程中的各個(gè)動(dòng)作是以上四大部件相互協(xié)作完成的，動(dòng)作的啟動(dòng)管理控制都是有PLC來(lái)完成的。工作人員可以通過(guò)觸摸屏上的控制面板對(duì)機(jī)器實(shí)行控制。 秸稈打包機(jī)的主要?jiǎng)幼髁鞒倘鐖D3-5所示。 圖3-5秸稈打包機(jī)的主要?jiǎng)幼髁鞒虉D 當(dāng)工人開(kāi)啟機(jī)器，按下啟動(dòng)命令后，送料機(jī)構(gòu)首先開(kāi)始啟動(dòng)，秸稈通過(guò)輸送鏈緩慢的源源不斷地通過(guò)接料口進(jìn)入壓料箱，當(dāng)置于壓料箱底部的重量傳感器觸發(fā)時(shí)，送料機(jī)構(gòu)停止送料。此時(shí)送料停止，液壓缸啟動(dòng)開(kāi)始?jí)嚎s壓料箱中的秸稈。當(dāng)推桿觸動(dòng)行程開(kāi)關(guān)時(shí)，液壓缸停止壓料，推桿將壓好的包推出壓料箱，同時(shí)由壓料箱中的刀對(duì)秸稈壓縮包進(jìn)行切割。包在被推入出料箱的同時(shí)開(kāi)始穿絲打包，當(dāng)包被完全推入出料箱的時(shí)候穿絲完成，此時(shí)有工人進(jìn)行人工擰絲捆扎。在包被完全推入出料箱的時(shí)候，送料機(jī)構(gòu)開(kāi)始送料，然后如此的循環(huán)往復(fù)。 第四章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4.1傳動(dòng)方案的選擇 4.1.1鏈傳動(dòng)的選擇 送料機(jī)構(gòu)中的驅(qū)動(dòng)是靠電動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，電動(dòng)機(jī)與主動(dòng)軸之間的距離比較遠(yuǎn)，由此選定的傳動(dòng)方案為帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)是具有中間撓性件的一種傳動(dòng)，所以： 1） 能緩和載荷沖擊； 2） 運(yùn)行平穩(wěn)，無(wú)噪聲； 3） 制造和安裝精度不像嚙合傳動(dòng)那樣嚴(yán)格； 4） 過(guò)載時(shí)將引起帶在帶輪上打滑，因而可防止其他零件的損壞； 5） 可增加帶長(zhǎng)以適應(yīng)中心距較大的工作環(huán)境（可達(dá)15m）。 帶傳動(dòng)和摩擦傳動(dòng)一樣，也有下了缺點(diǎn)： 1） 有彈性滑動(dòng)和打滑，使效率降低和不能保持準(zhǔn)確的傳動(dòng)比（同步帶除外）； 2） 傳動(dòng)同樣大的圓周力時(shí)輪廓尺寸和軸上的壓力都比嚙合傳動(dòng)大； 3） 帶的壽命較短。 帶傳動(dòng)的應(yīng)用范圍很廣。帶的工作速度一般為5 m/s～25 m/s，使用高速環(huán)形膠帶時(shí)可達(dá)60 m/s；使用錦綸片平帶時(shí)，高達(dá)80 m/s。膠帆布平帶傳動(dòng)功率小于500 kW,普通V帶傳動(dòng)功率小于700kW。 和帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是： 1） 沒(méi)有滑動(dòng)； 2） 工況相同時(shí)，傳動(dòng)尺寸比較緊湊； 3） 不需要很大的張緊力，作用在軸上的載荷較?。? 4） 效率較高，約為98% ； 5） 能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用。 鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)是： 1） 只能用于平行軸間的傳動(dòng)； 2） 順時(shí)速度不均勻，高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不如帶傳動(dòng)平穩(wěn)； 3） 不宜在載荷變化很大和急促反向的傳動(dòng)中應(yīng)用； 4） 工作時(shí)有噪聲； 5） 制造費(fèi)用比帶傳動(dòng)高。 從以上的優(yōu)缺點(diǎn)中可以看出來(lái)，同步齒形帶和套筒滾子鏈都適合用于將電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳送到主動(dòng)軸。但由于秸稈打包機(jī)工作環(huán)境大多是在露天的，經(jīng)常受到日曬雨淋，工作時(shí)塵土較多，工作環(huán)境惡劣，為了能夠延長(zhǎng)秸稈打包機(jī)的壽命，套筒滾子鏈比同步帶輪更適合條件。由于傳遞功率和轉(zhuǎn)矩較大，本課題中采用的是雙排鏈，，相關(guān)參數(shù)參照下表4-1。 表4-1 ISO鏈號(hào)： 12A 外或中鏈板高度：h3max|mm 15.62 鏈條通道高度：h1min|mm 18.34 節(jié)距： p|mm 19.05 過(guò)渡鏈節(jié)尺寸①：l1min|mm 7.9 測(cè)量力|雙排： N 560 滾子直徑：d1max|mm 11.91 過(guò)渡鏈節(jié)尺寸①：l2min|mm 9.14 抗拉載荷|雙排：min|kN 62.3 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬：b1min|mm 12.57 過(guò)渡鏈節(jié)尺寸①：c|mm 0.1 銷(xiāo)軸全寬|雙排：b5max|mm 49.8 銷(xiāo)軸直徑：d2max|mm 5.96 排距： pt|mm 22.78 內(nèi)鏈板高度：h2max|mm 18.08 套筒孔徑：d3min|mm 5.98 內(nèi)鏈節(jié)外寬：b2max|mm 17.75 外鏈節(jié)內(nèi)寬：b3min|mm 17.81 運(yùn)輸鏈負(fù)責(zé)承載運(yùn)輸秸稈，需要較大的抗拉載荷系數(shù)，選用的是單排滾子鏈，采用中碳鋼淬火處理，硬度>40 HRC～45HRC,其示意圖如圖4-2所示，相關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表4-2。[8] 表4-2 ISO鏈號(hào)： 64B 外或中鏈板高度：h3max|mm 90.17 鏈條通道高度：h1min|mm 91.08 節(jié)距： p|mm 101.6 過(guò)渡鏈節(jié)尺寸①：l1min|mm 47.07 測(cè)量力|雙排： N 7960 滾子直徑：d1max|mm 63.5 過(guò)渡鏈節(jié)尺寸①：l2min|mm 47.07 抗拉載荷|單排：min|kN 1120 內(nèi)節(jié)內(nèi)寬：b1min|mm 60.96 過(guò)渡鏈節(jié)尺寸①：c|mm 0.2 銷(xiāo)軸全寬|單排：b5max|mm 130.9 銷(xiāo)軸直徑：d2max|mm 39.4 排距： pt|mm 119.89 內(nèi)鏈板高度：h2max|mm 90.17 套筒孔徑：d3min|mm 39.45 內(nèi)鏈節(jié)外寬：b2max|mm 92.02 外鏈節(jié)內(nèi)寬：b3min|mm 92.15 4.1.2鏈輪的選擇 電動(dòng)機(jī)上小鏈輪的計(jì)算： 一、小鏈輪節(jié)距和中心距的確定 1、 小鏈輪齒數(shù)：Z1=Z3 2、 鏈節(jié)數(shù)：Lp=（z1+z2）/2+2a/p+{（z2-z1）/2π}2p/a =（23+46）/2+2×（100p/p）+（23/2π）2p/100p =34.5+200+0.134 =234.6 ，取Lp=235 3、 傳動(dòng)功率：PO≥Kap/KzKp=1.2×7.5/1.23=5.08 kW 其中Ka=1.2，Kz=1.23，Kp=1 4、 鏈節(jié)距：P=19.05 5、 中心距： =1969.29 ，取 二、小鏈輪基本尺寸的計(jì)算 1、 齒溝圓弧半徑：r1=0.5025dr÷0.05=6.034775 ，取r1=6 2、 齒角溝半角（°）：°/2=55°-60°/z=52.39° 工作段圓弧半徑：r2=1.3025drcos（°/2）÷0.05=15.56 3、 工作段圓弧中心角（°）：β=18°-56°/z=18°-56°/23=15.57 4、 齒頂圓弧中心坐標(biāo)： V=1.3drsin（180°/z）=2.10 5、 齒形半角：r/2=17°-64°/z=14.22 6、 齒頂圓弧半徑：r3=dr{1.3cos（r/2）÷0.8cosβ-1.3025)-0.05 =5.98（1.26+0.77-1.3025）-0.05 =8.61 7、 工作段直線(xiàn)部分長(zhǎng)度：bc=dr{1.3sin（r/2）-0.8sinβ)} =5.98（0.319-0.2147） =242 8、 e點(diǎn)至齒溝圓弧中心連的距離： =p{1÷（2r1-dr）/d} =19.05{1÷（2×6.03475-11.91）/140} =19.07 三、小鏈輪軸向尺寸的確定 1、尺寬：bf1=0.93b1=11.94 2、齒側(cè)倒角：ba=0.13p=2.4765 3、齒側(cè)半徑：rx=19.05 4、齒全寬：bfm=（m-1）pt÷bf1=34.72 小鏈輪和電動(dòng)機(jī)軸之間用鍵連接，將電動(dòng)的的轉(zhuǎn)矩輸出傳動(dòng)給雙排滾子鏈，再由滾子鏈帶動(dòng)主動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。主動(dòng)軸再帶動(dòng)運(yùn)輸鏈轉(zhuǎn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)秸稈的運(yùn)輸。[9] 4.1.3電動(dòng)機(jī)的選擇及調(diào)速方式 根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速特性表達(dá)式可知，調(diào)速方式有三大類(lèi)：頻率調(diào)節(jié)、磁極對(duì)數(shù)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)差率調(diào)節(jié)，比較成熟和廣泛應(yīng)用的有8種通用調(diào)速技術(shù)，如圖4-1所示。 圖4-1電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 一、變極對(duì)數(shù)調(diào)速方法 這種調(diào)速方法是用改變定子繞組的接紅方式來(lái)改變籠型電動(dòng)機(jī)定子極對(duì)數(shù)達(dá)到調(diào)速目的，特點(diǎn)如下： 1） 具有較硬的機(jī)械特性，穩(wěn)定性良好； 2） 無(wú)轉(zhuǎn)差損耗，效率高； 3） 接線(xiàn)簡(jiǎn)單、控制方便、價(jià)格低； 4） 有級(jí)調(diào)速，級(jí)差較大，不能獲得平滑調(diào)速； 5） 可以與調(diào)壓調(diào)速、電磁轉(zhuǎn)差離合器配合使用，獲得較高效率 的平滑調(diào)速特性。 本方法適用于不需要無(wú)級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，如金屬切削機(jī)床、升降機(jī)、起重設(shè)備、風(fēng)機(jī)、水泵等。 二、變頻調(diào)速方法 變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)定子電源的頻率，從而改變其同步轉(zhuǎn)速的調(diào)速方法。變頻調(diào)速系統(tǒng)主要設(shè)備是提供變頻電源的變頻器，變頻器可分成交流－直流－交流變頻器和交流－交流變頻器兩大類(lèi)，目前國(guó)內(nèi)大都使用交－直－交變頻器。其特點(diǎn)： 1） 效率高，調(diào)速過(guò)程中沒(méi)有附加損耗； 2） 應(yīng)用范圍廣，可用于籠型異步電動(dòng)機(jī)； 3） 調(diào)速范圍大，特性硬，精度高； 4） 技術(shù)復(fù)雜，造價(jià)高，維護(hù)檢修困難。 　　本方法適用于要求精度高、調(diào)速性能較好場(chǎng)合。 三、串級(jí)調(diào)速方法 串級(jí)調(diào)速是指繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子回路中串入可調(diào)節(jié)的附加電勢(shì)來(lái)改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差，達(dá)到調(diào)速的目的。大部分轉(zhuǎn)差功率被串入的附加電勢(shì)所吸收，再利用產(chǎn)生附加的裝置，把吸收的轉(zhuǎn)差功率返回電網(wǎng)或轉(zhuǎn)換能量加以利用。根據(jù)轉(zhuǎn)差功率吸收利用方式，串級(jí)調(diào)速可分為電機(jī)串級(jí)調(diào)速、機(jī)械串級(jí)調(diào)速及晶閘管串級(jí)調(diào)速形式，多采用晶閘管串級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為： 可將調(diào)速過(guò)程中的轉(zhuǎn)差損耗回饋到電網(wǎng)或生產(chǎn)機(jī)械上，效率較高； 裝置容量與調(diào)速范圍成正比，投資省，適用于調(diào)速范圍在額定轉(zhuǎn)速70％－90％的生產(chǎn)機(jī)械上； 調(diào)速裝置故障時(shí)可以切換至全速運(yùn)行，避免停產(chǎn)； 晶閘管串級(jí)調(diào)速功率因數(shù)偏低，諧波影響較大。 本方法適合于風(fēng)機(jī)、水泵及軋鋼機(jī)、礦井提升機(jī)、擠壓機(jī)上使用。 四、繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻調(diào)速方法 繞線(xiàn)式異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子串入附加電阻，使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)差率加大，電動(dòng)機(jī)在較低的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。串入的電阻越大，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速越低。此方法設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便，但轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱的形式消耗在電阻上。屬有級(jí)調(diào)速，機(jī)械特性較軟。 　五、定子調(diào)壓調(diào)速方法 當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的定子電壓時(shí)，可以得到一組不同的機(jī)械特性曲線(xiàn)，從而獲得不同轉(zhuǎn)速。由于電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電壓平方成正比，因此最大轉(zhuǎn)矩下降很多，其調(diào)速范圍較小，使一般籠型電動(dòng)機(jī)難以應(yīng)用。為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，調(diào)壓調(diào)速應(yīng)采用轉(zhuǎn)子電阻值大的籠型電動(dòng)機(jī)，如專(zhuān)供調(diào)壓調(diào)速用的力矩電動(dòng)機(jī)，或者在繞線(xiàn)式電動(dòng)機(jī)上串聯(lián)頻敏電阻。為了擴(kuò)大穩(wěn)定運(yùn)行范圍，當(dāng)調(diào)速在2：1以上的場(chǎng)合應(yīng)采用反饋控制以達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速目的。 調(diào)壓調(diào)速的主要裝置是一個(gè)能提供電壓變化的電源，目前常用的調(diào)壓方式有串聯(lián)飽和電抗器、自耦變壓器以及晶閘管調(diào)壓等幾種。晶閘管調(diào)壓方式為最佳。調(diào)壓調(diào)速的特點(diǎn)： 1) 調(diào)壓調(diào)速線(xiàn)路簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制； 2) 調(diào)壓過(guò)程中轉(zhuǎn)差功率以發(fā)熱形式消耗在轉(zhuǎn)子電阻中，效率較低。 3) 調(diào)壓調(diào)速一般適用于100KW以下的生產(chǎn)機(jī)械。 六、電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)調(diào)速方法 電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)由籠型電動(dòng)機(jī)、電磁轉(zhuǎn)差離合器和直流勵(lì)磁電源（控制器）三部分組成。直流勵(lì)磁電源功率較小，通常由單相半波或全波晶閘管整流器組成，改變晶閘管的導(dǎo)通角，可以改變勵(lì)磁電流的大小。 電磁轉(zhuǎn)差離合器由電樞、磁極和勵(lì)磁繞組三部分組成。電樞和后者沒(méi)有機(jī)械聯(lián)系，都能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。電樞與電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子同軸聯(lián)接稱(chēng)主動(dòng)部分，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)；磁極用聯(lián)軸節(jié)與負(fù)載軸對(duì)接稱(chēng)從動(dòng)部分。當(dāng)電樞與磁極均為靜止時(shí)，如勵(lì)磁繞組通以直流，則沿氣隙圓周表面將形成若干對(duì)N、S極性交替的磁極，其磁通經(jīng)過(guò)電樞。當(dāng)電樞隨拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于電樞與磁極間相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因而使電樞感應(yīng)產(chǎn)生渦流，此渦流與磁通相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)有磁極的轉(zhuǎn)子按同一方向旋轉(zhuǎn)，但其轉(zhuǎn)速恒低于電樞的轉(zhuǎn)速N1，這是一種轉(zhuǎn)差調(diào)速方式，變動(dòng)轉(zhuǎn)差離合器的直流勵(lì)磁電流，便可改變離合器的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)的調(diào)速特點(diǎn)： 1） 裝置結(jié)構(gòu)及控制線(xiàn)路簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、維修方便； 2） 調(diào)速平滑、無(wú)級(jí)調(diào)速； 3） 對(duì)電網(wǎng)無(wú)諧影響； 4） 速度失大、效率低。 本方法適用于中、小功率，要求平滑動(dòng)、短時(shí)低速運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械。 七、液力耦合器調(diào)速方法 液力耦合器是一種液力傳動(dòng)裝置，一般由泵輪和渦輪組成，它們統(tǒng)稱(chēng)工作輪，放在密封殼體中。殼中充入一定量的工作液體，當(dāng)泵輪在原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)時(shí)，處于其中的液體受葉片推動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，在離心力作用下沿著泵輪外環(huán)進(jìn)入渦輪時(shí)，就在同一轉(zhuǎn)向上給渦輪葉片以推力，使其帶動(dòng)生產(chǎn)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)。液力耦合器的動(dòng)力轉(zhuǎn)輸能力與殼內(nèi)相對(duì)充液量的大小是一致的。在工作過(guò)程中，改變充液率就可以改變耦合器的渦輪轉(zhuǎn)速，作到無(wú)級(jí)調(diào)速，其特點(diǎn)為： 1） 功率適應(yīng)范圍大，可滿(mǎn)足從幾十千瓦至數(shù)千千瓦不同功率的需要； 2） 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，使用及維修方便，且造價(jià)低； 3） 尺寸小，能容大； 4） 控制調(diào)節(jié)方便，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。 本方法適用于風(fēng)機(jī)、水泵的調(diào)速。 本課題中送料機(jī)構(gòu)運(yùn)行速度較慢對(duì)調(diào)速的范圍要求較高，采用變頻調(diào)速方式。型號(hào)為YCT2004B，電動(dòng)機(jī)尺寸如圖4-2所示。 圖4-2 表4-3電動(dòng)機(jī)參數(shù) 型 號(hào) 拖動(dòng)電動(dòng)機(jī)功率（KW） 額定轉(zhuǎn)矩（N.m） 調(diào)速范圍（r/min） 轉(zhuǎn)速變化率（%） 重量（kg） CT200 4B 7.5 47.7 1250-125 <2.5 224 機(jī)座號(hào) A A/2 WB WC D E 基本尺寸 基本尺 寸 基本尺寸 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極 限 偏 差 基 本 尺 寸 極 限 偏 差 200 -4B 318 159 356 50 ±15 38 +0.018 +0.002 110 ±0.43 機(jī)座號(hào) 安裝尺寸 外形尺寸 F G H K AB AC AD HD L 基本尺寸 極限 偏差 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 基本尺寸 極限偏差 位置度偏差 200 -4B 10 0 -0.036 33 0 -0.2 200 0 -0.5 19 +0.43 0 1.5 410 430 235 485 860 4.2傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì) 4.2.1軸結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ? 軸的結(jié)構(gòu)和形狀取決于下面幾個(gè)因素：（1）軸的毛坯種類(lèi)：（2）軸上作用力的大小及其分布情況；（3）軸上零件的位置、配合性質(zhì)及其聯(lián)接固定的方法；（4）軸承的類(lèi)型、尺寸和位置；（5）軸的加工方法、裝配方法以及其他特殊要求?？梢?jiàn)影響軸的結(jié)構(gòu)與尺寸的因素很多，設(shè)計(jì)軸時(shí)要全面綜合的考慮各種因素。 秸稈打包機(jī)中的主動(dòng)軸材料為40Cr，承受拉力 N,軸上的載荷FQ N,軸的類(lèi)型和尺寸如圖4-3 所示。 圖4-3主動(dòng)軸示意圖 此軸的傳動(dòng)方式采用花鍵傳動(dòng)方式，為了減輕軸的重量采用中空的設(shè)計(jì)方法，加工時(shí)軸分為兩根分別對(duì)軸進(jìn)行粗加工，然后將兩根軸焊接起來(lái)，之后再進(jìn)行半精加工、精加工。 4.2.2軸上零件的固定方法 一、周向固定 此傳動(dòng)軸上要裝配的零件有：鏈輪、軸套、軸承和軸端擋圈。鏈輪的周向固定方法采用花鍵的方式；軸套和軸承采用過(guò)盈配合的方式實(shí)現(xiàn)周向固定。 二、軸向固定 軸左端的鏈輪采用軸肩、套筒和軸承端蓋的方式實(shí)現(xiàn)軸向的固定；軸右端第一個(gè)鏈輪采用軸肩和軸端螺釘擋圈的方式固定；軸右端第二個(gè)鏈輪采用軸肩、套筒和軸承端蓋的方式實(shí)現(xiàn)軸向的固定。 密封方式采用石棉橡膠墊片，在軸轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)成中由于發(fā)熱引起的軸的軸向伸長(zhǎng)量可以有墊片進(jìn)行補(bǔ)償，避免了軸由于發(fā)熱而引起的變形。[10] 4.3壓料箱的設(shè)計(jì) 壓料箱對(duì)強(qiáng)度的要求是最高的，要承受液壓推桿的推力，但還要以節(jié)省材料降低成本為要求之一精心設(shè)計(jì)。壓料箱的底盤(pán)采用HT200，骨架采用角鋼焊接而成，在角鋼的四周應(yīng)用鋼板焊接組成箱體。為了滿(mǎn)足強(qiáng)度的要求在箱體的外圍焊接20mm寬扁鋼作為加強(qiáng)筋。 在壓料箱的中間部位焊接V型刀對(duì)壓實(shí)后的秸稈進(jìn)行切割。 刀的示意圖如圖4-5所示。 圖4-5 V型刀示意圖 4.4出料箱的設(shè)計(jì) 出料箱的作用是暫時(shí)存放壓實(shí)的秸稈包，在出料箱進(jìn)行人工穿絲捆扎。出料箱的骨架是有由角鋼焊接而成，材料位Q235