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小型家用脫皮碾米機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 羅志新 學(xué) 號(hào) 8031212201 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化 班 級(jí) 16 2 指導(dǎo)老師 安靜 日 期 2016 05 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 前 言 碾米工業(yè)是一個(gè)歷史久遠(yuǎn) 與人民生活息息相關(guān)的重要行業(yè) 碾米工業(yè)技術(shù)含量的高 低 從一個(gè)側(cè)面反映了國(guó)家的生活狀況和科技水平 建國(guó)以來(lái) 在很長(zhǎng)一段時(shí)間里我國(guó)的 碾米工業(yè)一直停留在粗加工水平上 工藝落后 設(shè)備陳舊 技術(shù)進(jìn)步遲緩 而隨著人們生 活水平的提高 等級(jí)米的區(qū)分越來(lái)越細(xì) 進(jìn)而碾米機(jī)得到了迅速發(fā)展 民以食為天 國(guó)以 糧為本 糧食是人類(lèi)最寶貴的資源 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ) 是糧食工業(yè)的主要原料 小麥和 稻谷是我國(guó)主要的糧食作物 小麥的年產(chǎn)量 1 億多噸 稻谷年產(chǎn)量 2 億多噸 將稻谷加工成大米的工藝過(guò)程稱(chēng)為碾米 通過(guò)碾米 可是農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為食品行業(yè)的使 用原料及家庭的主要原料 既保證了市場(chǎng)的供應(yīng) 豐富了人們的生活 又實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的增 值 為國(guó)家積累了財(cái)富 本文設(shè)計(jì)的碾米機(jī)主要用來(lái)把稻谷直接碾成白米 并將米 細(xì)糠 小碎米分離 本次 設(shè)計(jì)碾米機(jī)與同類(lèi)型其他碾米機(jī)相比較 具有高產(chǎn)量 低電耗的優(yōu)點(diǎn) 本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊 操 作簡(jiǎn)便 安裝輕易 性能優(yōu)越 工作可靠 是廣大農(nóng)村 集鎮(zhèn)稻谷加工的優(yōu)良機(jī)械 關(guān)鍵詞 米輥 米刀 米篩 米糠分離 目 錄 1 緒論 1 1 1 課題研究的意義 1 1 2 國(guó)內(nèi)外碾米機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 1 2 碾米的基本原理及機(jī)型 2 2 1 碾米的基本原理 2 2 2 碾米機(jī)的分類(lèi) 3 3 參數(shù)選擇 4 3 1 碾白壓力 4 3 2 單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積 5 3 3 向心加速度 5 4 碾米機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 4 1 進(jìn)料裝置 6 4 2 碾白室 9 4 3 排料裝置 12 4 4 傳動(dòng)部分 12 總 結(jié) 15 致 謝 16 參考文獻(xiàn) 17 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 0 1 緒論 1 1 課題研究的意義 碾米工業(yè)是糧油工業(yè)的重要組成部分 我國(guó)稻谷產(chǎn)量占世界第一位 全國(guó)約有三分之 二的人口以稻谷為主要食糧 稻谷含有大量淀粉 還含有脂肪 蛋白質(zhì) 纖維素 鈣 磷 等無(wú)機(jī)物及各種維生素 是生活的必需品 稻谷加工后得到的副產(chǎn)品也有多種用途 如 稻殼可以做燃料 釀酒輔助材料 包裝和保溫填充料 以及生產(chǎn)稻殼板等 米糠可以釀酒 等 可見(jiàn) 碾米工業(yè)對(duì)保障供給 保證人民身體健康 提高人民生活水平 促進(jìn)中國(guó)的現(xiàn)代 化建設(shè)起著重要的作用 碾米工業(yè)是一個(gè)歷史久遠(yuǎn) 與人民生活息息相關(guān)的重要行業(yè) 碾米工業(yè)技術(shù)含量的高 低 從一個(gè)側(cè)面反映了國(guó)家的生活狀況和科技水平 建國(guó)以來(lái) 在很長(zhǎng)一段時(shí)間里我國(guó)的 碾米工業(yè)一直停留在粗加工水平上 工藝落后 設(shè)備陳舊 技術(shù)進(jìn)步遲緩 2 而隨著人們 生活水平的提高 等級(jí)米的區(qū)分越來(lái)越細(xì) 進(jìn)而碾米機(jī)得到了迅速發(fā)展 民以食為天 國(guó) 以糧為本 糧食是人類(lèi)最寶貴的資源 是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ) 是糧食工業(yè)的主要原料 小麥 和稻谷是我國(guó)主要的糧食作物 小麥的年產(chǎn)量 1 億多噸 稻谷年產(chǎn)量 2 億多噸 將稻谷加工成大米的工藝過(guò)程稱(chēng)為碾米 通過(guò)碾米 可是農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為食品行業(yè)的使 用原料及家庭的主要原料 既保證了市場(chǎng)的供應(yīng) 豐富了人們的生活 又實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的增 值 為國(guó)家積累了財(cái)富 1 2 國(guó)內(nèi)外碾米機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 1 2 1 國(guó)外碾米機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 日本的碾米機(jī)械在世界同行業(yè)中發(fā)展最為成熟和先進(jìn) 2000 年日本在研削式 摩擦式 加濕碾米等方式的微觀研究上 新開(kāi)發(fā)了特殊的免淘米處理裝置 NTWP 該裝置除本機(jī)碾白 系統(tǒng)外并增設(shè)給水系統(tǒng)和干燥系統(tǒng) 本機(jī)碾白系統(tǒng)由濕式加壓碾米 熱附著式低壓攪拌機(jī)構(gòu) 分離干燥機(jī)構(gòu)等 3 個(gè)部分組成由于不需要排水處理裝置 這種新開(kāi)發(fā)的特殊免淘米加工裝置 NTWP 的運(yùn)行成本低 并具有成品得率高 白米光澤度好 食味佳 微生物數(shù)量少 保質(zhì)期長(zhǎng) 成 飯后放置食味不下降等優(yōu)點(diǎn) 6 近幾十年來(lái) 世界各國(guó)對(duì)碾米的工藝方法進(jìn)行了許多的探索 如 溶劑浸提碾米 先 用米糠油軟化糙米皮層 然后在米糠油 己烷混合液中碾白 最終產(chǎn)品為白米 脫脂米 糠和米糠油的工藝方法 利用生物酶去皮工藝方法 冷凍碾米法 堿液去皮法 水熱處理碾米法 等 采用不同的工藝技術(shù)的目的是為了改善米質(zhì)和提高出米率 由于上述方法不同程度地 存在工藝過(guò)程復(fù)雜 生產(chǎn)成本 設(shè)備投資等多方面的問(wèn)題和原因 難以形成工業(yè)化生產(chǎn) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 至今仍然主要運(yùn)用碾米機(jī)碾米 1 2 2 國(guó)內(nèi)碾米機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 新中國(guó)成立后碾米機(jī)械工業(yè)的發(fā)展很迅速 1974 年碾米機(jī)械的標(biāo)準(zhǔn)化 系列化選型定 型工作奠定了在國(guó)際上的地位 20 世紀(jì) 80 年代后期 水稻生產(chǎn)發(fā)展大規(guī)模的引進(jìn) 消化 并吸收國(guó)外先進(jìn)技術(shù) 碾米設(shè)備的技術(shù)向前邁進(jìn)了一大步 與有關(guān)發(fā)達(dá)國(guó)家相比 工藝設(shè) 備水平 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)以及資源利用方面的差距在逐步縮小 10 目前我國(guó)碾米工業(yè)正在向集團(tuán) 化 大型化和資源全利用的方向發(fā)展 國(guó)內(nèi)現(xiàn)有碾米機(jī)械制造企業(yè) 100 多家 比較上規(guī)模 的有 20 多家 主要分布在湖南 湖北 江蘇 浙江 山東等省 碾米機(jī)械的規(guī)格齊全 有 適合農(nóng)民家用的小型設(shè)備 也有適應(yīng)不同規(guī)模大米加工企業(yè)的成套設(shè)備 國(guó)內(nèi)大多數(shù)米廠的工藝流程為 稻谷 原料 平面回轉(zhuǎn)清理篩選進(jìn)行除雜 吸式比重去石機(jī)去石 壓輪緊輥礱谷機(jī) 脫殼 單臂連桿重力谷糙分離機(jī)谷糙分離 多級(jí)碾米機(jī)輕碾 厚度分級(jí)精選 配米 吸式 比重去石機(jī)去石 拋光 厚度分級(jí)精選 長(zhǎng)度分級(jí)精選 包裝 圖1 1 國(guó)內(nèi)米廠工藝流程 根據(jù)大米的不同要求 可適當(dāng)減去其中相關(guān)工序 3 但是中國(guó)的碾米機(jī)械工業(yè)同瑞士布勒和日本佐竹等國(guó)外先進(jìn)企業(yè)的水平相比 還有相 當(dāng)大的差距 仍然存在著生產(chǎn)規(guī)模較小 技術(shù)裝備落后 加工制造精度較低 技術(shù)含量不 高等問(wèn)題 制約著行業(yè)的發(fā)展 2 碾米的基本原理及機(jī)型 2 1 碾米的基本原理 碾米機(jī)的碾白方式有摩擦型擦離碾白和碾削型碾白 1 摩擦型擦離碾白 簡(jiǎn)單地說(shuō) 就是靠強(qiáng)烈的摩擦作用而使糙米去皮的碾米方法 也就是在碾米機(jī)的碾白 室里 米粒和碾白室構(gòu)件之間以及米粒與米粒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng) 使之產(chǎn)生互相間的摩擦 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 當(dāng)強(qiáng)烈的摩擦作用深入米粒皮層的內(nèi)部 使米皮沿著胚乳的表面產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng) 并被拉伸 斷裂 擦離 利用這種作用碾制白米的方法謂之摩擦擦離碾白 摩擦擦離碾白 必須在較大壓力的擦離下進(jìn)行 因?yàn)檩^小的壓力只對(duì)米皮層起光潔作 用 為了提高碾米的工藝效果 摩擦擦離碾白所需的摩擦力應(yīng)該大于米粒皮層的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 和米皮與胚乳的結(jié)合力 而小于胚乳自身的結(jié)合強(qiáng)度 摩擦壓力要適當(dāng) 過(guò)大容易產(chǎn)生碎 米 過(guò)小起不到碾白作用和效果 2 碾削型碾白 借助于金剛砂輥筒表面含有無(wú)數(shù)密集尖銳的金剛砂砂刃 會(huì)對(duì)米粒皮層不斷的運(yùn)動(dòng)碾 削 使米皮破裂 脫落 達(dá)到糙米去皮的目的 為了提高碾削碾白的工藝效果 必須保持碾輥表面的砂粒的鋒利 并使碾輥具有較快 的線速度 以增加米粒在單位時(shí)間內(nèi)的碾削次數(shù) 碾米中產(chǎn)生的碎米少 但是成品米表面 的光潔度和色澤均比較差 5 2 2 碾米機(jī)的分類(lèi) 碾米機(jī)按照碾米的基本原理應(yīng)該分成擦離型 碾削型 和混合型三類(lèi) 擦離型碾米機(jī) 具有壓力較大的特點(diǎn) 所以又稱(chēng)壓力式碾米機(jī) 碾削型碾米機(jī)根據(jù)其轉(zhuǎn)速較快的特點(diǎn) 又 稱(chēng)速度式碾米機(jī) 7 1 擦離型碾米機(jī)均為鐵輥碾米機(jī) 碾輥線速度較低 一般在 5 米 秒左右 由于碾 白壓力較大 米粒在碾白室內(nèi)的密度較大 即單位碾白室容積的米粒數(shù)較多 在碾削相同 的大米時(shí) 其碾白室容積較其他類(lèi)型的碾米機(jī)要小 因此擦離型碾米機(jī)的機(jī)形較小 擦離型碾米機(jī)由于碾白壓力較大 還可以用于稻谷的直接碾米 但會(huì)出現(xiàn)碎米嚴(yán)重現(xiàn) 象 動(dòng)力消耗比較大大 此外 它還可以用于碾軋飼料等 具有一機(jī)多能的特點(diǎn) 而且結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單 價(jià)格便宜 維修方便等特點(diǎn) 2 碾削型碾米機(jī)均為砂輥碾米機(jī) 碾輥線速較高 一般在 15m s 左右 但由于碾白 壓力較小 米粒在碾白室里密度較小 相應(yīng)的碾白室應(yīng)該較大 11 3 混合型碾米機(jī)均為砂輥或砂鐵輥結(jié)合的碾米機(jī) 碾輥線速介于擦離碾米機(jī)和碾削 型碾米機(jī)之間 一般為 10m s 左右 碾白平均壓力和米粒密度比碾削型碾米機(jī)稍大 機(jī)形 適中 混合碾米機(jī)由于具備擦離和碾削型碾米機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn) 工藝效果比較好 還能一機(jī) 出白 可以減少碾米的道數(shù)和時(shí)間 碾米機(jī)還可以根據(jù)碾米機(jī)碾輥主軸的裝置形式 分為立式碾米機(jī)和橫式碾米機(jī)兩大類(lèi) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 vnmvp2231 3 參數(shù)選擇3 1 碾白壓力橫式碾米機(jī)的碾白壓力是碾削碾白壓力 它不同于擦離碾白壓力 碾削碾白時(shí) 米粒在碾白室里密度小 基本上呈懸浮狀態(tài) 所以碾白過(guò)程實(shí)際是米粒在碾白室進(jìn)行碰撞的過(guò)程 這個(gè)過(guò)程包括米與砂輥 米與米 米和米篩之間的相互碰撞 當(dāng)然米粒和碾輥的碰撞是主要因素 1 當(dāng)米粒與碾輥碰撞的時(shí)候 米粒受到碰撞作用而吸收能量 產(chǎn)生切割和碾削皮層的作用 所以碾削碾白壓力可以參照氣體分子對(duì)撞器壁所產(chǎn)生的壓強(qiáng)公式 進(jìn)行近似計(jì)算 3 1 式中 P 碾削碾白壓力 m 每粒米的質(zhì)量 v 米粒平均運(yùn)動(dòng)速度 V 碾白室容積 N 碾白室內(nèi)的米?？倲?shù) 上式表明了米粒動(dòng)能對(duì)碾白壓力的作用 因?yàn)槊琢５馁|(zhì)量和速度不完全相同 式中的 是每顆米粒的平均動(dòng)能 2mv 碾白室米粒流體密度可以用下式表示 3 RvmN 2 米粒流體密度 米粒在靜止的狀態(tài)下的密度 R 米粒在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的容重系數(shù) 所以 碾白壓力可表示為 3 2294131cmgvNvp 3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 米粒流體密度是反映碾白壓力的重要參數(shù) 碾白室內(nèi)各區(qū)的米粒流體密度是不同的 使得碾白室內(nèi)壓力不斷變化 米粒流體密度的變化直接影響碾削壓力 而碾削壓力是影響 碾米工藝效果的一個(gè)重要因素 在碾米過(guò)程中 當(dāng)碾削壓力或碰撞沖擊力超過(guò)米粒抗壓 抗剪折強(qiáng)度時(shí)米粒就要破碎 碎米就會(huì)增加 對(duì)于碾削碾白來(lái)說(shuō) 碾白安全壓力主要是指既能防止米粒在碰撞碾白中產(chǎn) 生碎米 又能使米粒碾白的碾白壓力 3 2 單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積 單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積 體現(xiàn)了碾米機(jī)的碾輥直徑 轉(zhuǎn)速 碾輥長(zhǎng)度和碾米機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn) 量的綜合關(guān)系 它反映了碾米機(jī)工作參數(shù)和碾米工藝效果的關(guān)系 3 QFA 4 式中 A 單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積 F 碾輥在每小時(shí)內(nèi)所旋轉(zhuǎn)的總面積 3 5 DLF n60 Q 碾米機(jī)臺(tái)時(shí)產(chǎn)量 3 6 kgmQLNA 260 n 碾輥轉(zhuǎn)速 D 碾輥直徑 L 碾輥長(zhǎng)度 所以 QvA 式中 v 碾輥表面圓周速度 3 3 向心加速度 向心加速度的碾白效果 是借助碾米機(jī)碾輥所具有一定的向心加速度對(duì)米粒產(chǎn)生碾白 作用 它是米粒均勻碾白的重要條件 同一類(lèi)型的碾米機(jī)碾制同種品種同種精度大米 在 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 輥徑不同 線速相差較大時(shí) 只有它們的向心加速度相接近 才能達(dá)到相同的碾白效果 測(cè)試表明 碾白能力隨著碾米機(jī)碾輥的圓周線速的增加而直線上升 而碾白能力隨著碾輥 向心加速度的上升出現(xiàn)了階段性的直線關(guān)系 即向心加速度在某一定值的上 下增大或減 小 則其碾白能力為不同傾向的二條直線 這說(shuō)明一定類(lèi)型的碾米機(jī)對(duì)碾制一定品種和精 度大米時(shí) 碾輥的向心加速度是一個(gè)常量 可用下列式表示 3 CnDR 2260 7 化簡(jiǎn)得 3 8 n 式中 n 碾輥轉(zhuǎn)速 r min D 碾輥直徑 m C 加速度系數(shù) C 一般為常數(shù) 其值與糙米的工藝性質(zhì) 碾制精度 碾輥和碾白室結(jié)構(gòu)等有關(guān) 碾 削型碾米機(jī)或以碾削為主的混合型碾米機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)根據(jù)碾輥的向心加速度配置較為合理 但是碾制各種品種和精度大米時(shí) 碾輥的最佳向心加速度需要通過(guò)試驗(yàn)才能求得 有關(guān)方 面的理論還有待進(jìn)一步探索和研究 4 碾米機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 1 進(jìn)料裝置 進(jìn)料裝置分為進(jìn)料斗和進(jìn)料調(diào)節(jié)板 1 進(jìn)料斗 進(jìn)料斗的主要作用是緩沖 存料 以確保連續(xù)正常的生產(chǎn) 進(jìn)料斗的設(shè)計(jì)容量一般選 為 30 40Kg 的存米量 材料用 1 1 5mm 的薄鋼板制作 料斗的長(zhǎng) 寬 厚尺寸應(yīng)與碾米機(jī) 的總體結(jié)構(gòu)相稱(chēng) 使機(jī)型美觀大方 進(jìn)料機(jī)構(gòu)是調(diào)節(jié)糙米進(jìn)機(jī)流量的機(jī)構(gòu) 它由料斗 流 量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)及螺旋輸送器三部分組成 目前有正方形和圓柱形兩種 碾米機(jī)的流量調(diào)節(jié)機(jī) 構(gòu)主要有兩種形式 一是閘板調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 利用閘板開(kāi)啟口得大小 調(diào)劑進(jìn)流量的多少 另 一種由全啟閉閘板和微量調(diào)節(jié)兩部分組成的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 螺旋輸送器可在碾米機(jī)工作時(shí)對(duì)進(jìn) 機(jī)流量微調(diào) 通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)機(jī)流量可在一定范圍內(nèi)改變碾白室內(nèi)的壓力 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 2 進(jìn)料調(diào)節(jié)板 碾米機(jī)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)又稱(chēng)為進(jìn)料刀門(mén) 主要供碾米機(jī)開(kāi)機(jī)供料和停機(jī) 斷 3 螺旋輸送器 螺旋輸送器一般有一頭螺旋 二頭螺旋 三頭螺旋 四頭螺旋 但 是實(shí)際生產(chǎn)中采用三頭螺旋的居多 下圖為螺旋輸送器的結(jié)構(gòu)示意圖 圖 4 1 螺旋輸送器 圖 4 2 螺旋輸送器 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 螺旋輸送器的輸送量可按下式計(jì)算 4 60d420 hkgnZbcLtDQP 1 4 2tdLP 2 4 01D 3 4 dtg 4 式中 D0 螺旋外徑 m D0 螺旋內(nèi)徑 m t 螺距 m Z 螺旋頭數(shù) b 螺齒平均深度 等于齒頂寬與齒底寬和的一半 c 螺齒深度 021dDc LP 螺齒平均長(zhǎng)度 m 螺旋升角 進(jìn)料物料容量 輸送裝滿系數(shù) 一般比 1 要小得多 上式中的 ZbcLp 一行的數(shù)值很小 故螺旋輸送量的公式可簡(jiǎn)化成下列形式 4 hkgntdDQ 1520max 5 輸送量的大小與螺旋升角有關(guān) 一般來(lái)說(shuō)隨著螺旋升角的增大 輸送量會(huì)減小 為了 保證螺旋足夠大的推進(jìn)力 螺旋升角不該過(guò)大 一般不應(yīng)該大于 20 度角 下圖為我國(guó)現(xiàn)有 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 的定型砂輥比較好的螺旋升角和螺旋軸向角 表 4 1 螺旋頭數(shù)和螺旋升角軸向角的關(guān)系 螺旋頭數(shù) z 1 2 3 螺旋升角 4015 18030 12030 160 13030 螺旋軸向角 85045 71015 77030 740 76030 為了提高螺旋輸送量 保持與碾白室工作的一致性 螺旋輸送器的外徑 D0 和碾輥直徑 D 相適應(yīng) 一般兩直徑接近相等 螺旋輸送器的工作長(zhǎng)度不小于一個(gè)螺距 螺旋輸送器的 導(dǎo)程與外徑之比應(yīng)在 0 8 以下 螺旋槽的深度為 10 20mm 4 2 碾白室 碾白室是碾米機(jī)的重要部位 主要有以下幾個(gè)部件 1 米機(jī)蓋 米機(jī)蓋的左側(cè)有進(jìn)料口 位于米機(jī)蓋的后下方 使糙米沿著鐵滾筒的切 線方向進(jìn)入螺旋推進(jìn)器 減少碾輥對(duì)米粒的反沖效果 增加產(chǎn)量 米機(jī)蓋進(jìn)料口出設(shè)有錐 形曲面 近似一個(gè)三角形 以減少進(jìn)料阻力 促使物料進(jìn)入碾白室 整個(gè)米機(jī)蓋內(nèi)壁 其內(nèi)經(jīng)從進(jìn)料端至出料端逐步收縮 中間有一個(gè)從大到小的錐形過(guò) 度 通常稱(chēng)之為 推白 其目的在于使碾白室內(nèi)的米粒流體密度基本不變 是米粒所受的 碾白壓力與米粒體積的碾減相適應(yīng) 但推白次數(shù)不宜過(guò)多 推白的收縮率也不宜過(guò)大 否 則 會(huì)影響產(chǎn)量 增加碎米率和動(dòng)力消耗 一般推白長(zhǎng)度為 40mm 斜度為 1 10 較為適 宜 機(jī)蓋的右端設(shè)有出料口 出料口裝有出料插門(mén) 以調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)壓力控制碾白精度 2 方箱 方箱是一個(gè)長(zhǎng)方形鑄鐵箱 兩端與軸承座用螺釘連接在一起 并固定在兩 邊墻板上 內(nèi)側(cè)裝有兩個(gè)三角形用以固定米篩 方箱內(nèi)置有砂輥 在出口端 方箱與砂輥 間隙應(yīng)小于一粒米的厚度 要求不嵌入米粒 一般在 1 5 2mm 之間 進(jìn)口端間隙可以更大 些 一般為 5 8mm 3 鐵滾筒 主要介紹下碾輥的設(shè)計(jì) 此時(shí)由于采用砂輥 米機(jī)蓋的內(nèi)壁可改成無(wú)推 白形式 以減少碾白壓力 減少碎米率 而且為了提高產(chǎn)量 防止進(jìn)機(jī)糙米在進(jìn)料口產(chǎn)生 回流 在米機(jī)蓋的進(jìn)口處設(shè)有攔米板 碾輥是碾白室的主要構(gòu)件 其直徑 D 長(zhǎng)度 L 轉(zhuǎn)速 n 以及輥面的筋或槽的幾何形狀 尺寸 是影響碾米機(jī)工藝性能的重要因素 碾輥直徑的計(jì)算和選擇 碾輥直徑 D 是碾輥的基本參數(shù) 根據(jù)單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 的理論 各種類(lèi)型的碾米機(jī)在碾制一定品種和精度的大米 他們都有一個(gè)最佳的數(shù)值取值 范圍 而且與碾輥的直徑 D 長(zhǎng)度 L 和轉(zhuǎn)速 n 時(shí)一種函數(shù)關(guān)系 4 AQ60 6 根據(jù)向心加速度對(duì)碾白作用的理論 可得 4 DCn 7 生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)證實(shí)各種類(lèi)型的碾米機(jī)的碾輥長(zhǎng)度和直徑都成一定的合適比例 即可碾 輥的長(zhǎng)徑比 e0 4 DL e 8 本機(jī)每小時(shí)生產(chǎn) 250Kg 取單位產(chǎn)量碾白運(yùn)動(dòng)面積為 11m2 Kg 選取 C 為 450 長(zhǎng)徑比 e 為 2 7 4 mce QAD132 0632 9 根據(jù)砂輥碾米機(jī)碾輥直徑優(yōu)選系列 應(yīng)選擇碾輥直徑為 D 140mm 根據(jù)所選定直徑校 核 A 值或 e 值 4 kgmQ ceDA 126023 10 4 69 2023 cD e 11 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 所以根據(jù)計(jì)算碾輥直徑 按碾輥直徑優(yōu)選系列選定 D 140mm 經(jīng)校驗(yàn) A 值應(yīng)取 12m2 kg 或取 e 值 2 69 碾輥長(zhǎng)度為 L D e 140 2 69 380mm 碾輥轉(zhuǎn)速 n 為 4 min 12034 5nrDC 12 圖 4 1 碾輥 4 米刀和米篩 米刀用扁鋼制成 其作用除了用來(lái)固定米篩外 還可起收縮碾白室周 向截面積的作用 以增加局部碾白的壓力 促使米粒碾白 是碾白室內(nèi)的一種局部增壓裝 置 它能加劇米粒的碰撞 翻滾 碾削及摩擦擦離等作用 有利于米粒的均勻碾白 若米刀 過(guò)簿 那么它對(duì)米粒所產(chǎn)生的碰撞 翻滾 碾削及摩擦擦離等作用較柔和 米的碾白精度較低 若米刀過(guò)厚 那么碾白室間隙將減小太多 它對(duì)米粒所產(chǎn)生的碰撞 翻滾 碾削及摩擦擦離等 作用非常劇烈 易造成碎米 為了提高碾米的工藝效果 米刀使用時(shí)要調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)幅度不宜 過(guò)大 進(jìn)口端米刀的距離可小些 一般為 3 6 毫米 出口端應(yīng)大一些 為 8 9 毫米 因 為進(jìn)口端糙米的強(qiáng)度較大 而出口端白米得強(qiáng)度較小 由于米刀的對(duì)稱(chēng)性 它可以兩面使 用 米刀可以通過(guò)螺母調(diào)節(jié) 以達(dá)到圓周向截面面積收縮的目的 圖 4 2 米刀 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 碾米機(jī)的米篩按形狀可區(qū)分為圓弧形米篩和正多邊形米篩 通常使用圓弧形米篩 上面有 許多長(zhǎng)方形篩孔 米篩主要用于排糠 同時(shí)也有一定擦離碾白的作用 篩孔大小及篩板厚 薄對(duì)排糠都有一定的影響 篩孔大 有利于排糠 但是米粒容易穿過(guò)篩孔 或者是米粒插 入篩孔而被折斷 使碎米增加 出米率下降 篩孔小 排糠不暢 特別在加工高水分米粒 時(shí)會(huì)引起米機(jī)堵塞 所以 篩孔大小的選擇應(yīng)根據(jù)糙米的類(lèi)型 品種 粒度大小 水分高 低等因素進(jìn)行全面考慮 碾米機(jī)用無(wú)凸點(diǎn)米篩 米篩篩孔為長(zhǎng)方形孔 為了使排糠干凈 且米 粒不易插入篩孔內(nèi)而被折斷 造成碎米 篩孔尺寸設(shè)計(jì)為長(zhǎng) 10mm 寬 1 5mm 篩厚一般選為 1 5mm 篩板過(guò)厚 則排糠不暢 影響成品質(zhì)量 篩孔過(guò)薄 雖然排糠效果好 但是不耐 磨 圖 4 3 米篩 4 3 排料裝置 排料裝置位于碾白室末端 一般由出米口和出口調(diào)節(jié)板組成 1 出米口 一般的橫式碾米機(jī)的出料口有徑向出料和軸向出料兩種 軸向出料時(shí) 碾 輥出料端必須有帶斜筋的撥料輥 一般為鐵輥 筋的斜度為 5 10 筋數(shù)為 4 8 根 徑向出 料時(shí) 出米口的底面應(yīng)低于主軸中心線 否則將很難出料 影響碾米機(jī)的正常工作 2 出口調(diào)節(jié)板 出口調(diào)節(jié)板的作用主要是控制和調(diào)節(jié)出料口的壓力 以改變碾白壓力 的大小 因此 要求出口調(diào)節(jié)板必須反應(yīng)靈敏 調(diào)節(jié)靈活 并能自動(dòng)啟閉 以便在一定的 碾白壓力范圍內(nèi)起到機(jī)內(nèi)外壓力自動(dòng)平衡的作用 4 4 傳動(dòng)部分 4 4 1 電機(jī)的選擇 根據(jù)以上過(guò)程算出轉(zhuǎn)速為 1202r min 選轉(zhuǎn)速為 1440r min 的 選功率為 5 5Kw 查機(jī) 械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)選 Y132S 4 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 表 4 2 電動(dòng)機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 額定功率 Kw 滿載轉(zhuǎn)速 r min 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 質(zhì)量 Kg Y112M 4 4 1440 2 2 2 3 43 Y132S 4 5 5 1440 2 2 2 3 68 Y132M 4 7 5 1440 2 2 2 3 81 4 4 2 V 帶設(shè)計(jì) 1 確定計(jì)算功率 9 4 PKAC 13 式中 工作情況系數(shù) AK 根據(jù)工作機(jī)與工作時(shí)間選得 KA 1 4 PC 1 4 5 5 7 7Kw 根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇 C 型皮帶 2 確定帶輪直徑 D1 D 2 選 D1 125mm 1 4 12Dn 14 01 51304 m7 4 212 Dn 15 170 54 v sm 236 其誤差 5 故允許 3 驗(yàn)算帶速 v 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 4 sm nD 36 910425 v1 16 在 5 25m s 范圍內(nèi) 帶速合適 4 確定帶長(zhǎng)和中心距 a 2 5 02121DahD 初步選定中心距 a 300mm 4 21210 42aaL 17 m4 查書(shū)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 13 2 選用 Ld 1200mm 21p 計(jì)算實(shí)際中心距 4 200ad 18 m347 取 350 5 驗(yàn)算小帶輪包角 4 3 5718012 aD 19 24 7 合適 6 確定 V 帶根數(shù) 傳動(dòng)比 4 08 136421 ni 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 20 查書(shū)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 表 13 5 得 P0 1 39Kw P 0 0 08kw K a 0 98216p 4 21 76 195 8 39 1 70c LaKZ 取 Z 2 根 7 碾輥軸的設(shè)計(jì) 初步確定軸的最小直徑 選 C 180 4 mnPCd98 3167 8033mi 22 為了使所選的直徑與軸承的孔徑相適應(yīng) 故同時(shí)選取軸承型號(hào) 總 結(jié) 通過(guò)這次對(duì)碾米機(jī)的設(shè)計(jì) 讓我對(duì)碾米機(jī)有了更深刻的理解 設(shè)計(jì)的過(guò)程中有很多問(wèn) 題 1 糙米的含水率 碾米的糙米含水率應(yīng)該在16 左右 15 糙米表現(xiàn)為韌性 15 糙 米表現(xiàn)為脆性 對(duì)碾米效果都有影響 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 2 米刀與米輥的間隙問(wèn)題 米刀應(yīng)與碾筋始端3mm 左右 碾筋末端2 5mm 左右 3 該機(jī)以水稻為對(duì)象設(shè)計(jì)的 所以其應(yīng)用范圍有局限性 這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計(jì) 為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的 全面總結(jié)和鞏固 使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的基本步驟 基本方法 通過(guò)本環(huán)節(jié)把我 們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用 把大學(xué)四年來(lái)所 學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái) 使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來(lái) 為我將來(lái)的實(shí)際工作打下了 堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ) 這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目 非常鍛煉人 從方案的論證到最終的設(shè)計(jì) 涉 及的領(lǐng)域包括 機(jī)械制圖 機(jī)械原理 工程材料 機(jī)械設(shè)計(jì)等等 通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐 提高我 計(jì)算 制圖能力 使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料 計(jì)算圖表 手冊(cè) 圖集 規(guī)范 熟 悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械方面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí) 我還 學(xué)到了許多新的知識(shí) 如Solidworks CAD2007的使用和WORD POWERPOINT 等軟件的 應(yīng)用 我深刻的認(rèn)識(shí)到 要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 夠的 應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí) 如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用 農(nóng)產(chǎn)品的特性 農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 現(xiàn)狀等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng) 在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問(wèn)題 但通過(guò)查閱相關(guān)的書(shū)籍 手冊(cè)以及老師的精心指 導(dǎo) 都得到了解決 設(shè)計(jì)過(guò)程基本順利完成 致 謝 四年的讀書(shū)生活在這個(gè)季節(jié)即將劃上一個(gè)句號(hào) 而于我的人生卻只是一個(gè)逗號(hào) 我 將面對(duì)又一次征程的開(kāi)始 四年的求學(xué)生涯在師長(zhǎng) 親友的大力支持下 走得辛苦卻也 收獲滿囊 在論文即將付梓之際 思緒萬(wàn)千 心情久久不能平靜 畢業(yè)設(shè)計(jì)是在我的指 導(dǎo)老師安靜老師的親切關(guān)懷與細(xì)心指導(dǎo)下完成的 從課題的選擇到設(shè)計(jì)的最終完成 安 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 靜老師始終都給予了細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持 我不是您最出色的學(xué)生 而您卻是我最 尊敬的老師 您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn) 學(xué)識(shí)淵博 思想深邃 視野雄闊 為我營(yíng)造了一種良好的精 神氛圍 授人以魚(yú)不如授人以漁 置身其間 耳濡目染 潛移默化 使我不僅接受了全 新的思想觀念 樹(shù)立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo) 領(lǐng)會(huì)了基本的思考方式 從設(shè)計(jì)題目的選定到 設(shè)計(jì)過(guò)程的指導(dǎo) 經(jīng)由您悉心的點(diǎn)撥 再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 常常讓我有柳暗花明的感覺(jué) 畢 業(yè)在即 四年的大學(xué)生活已接近尾聲 經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的努力 在安靜老師的悉心指導(dǎo)下 設(shè)計(jì)任務(wù)基本完成了 在撰寫(xiě)論文期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師安靜 從設(shè)計(jì)的 選題 實(shí)施到撰寫(xiě) 修改和定稿 老師均傾注了大量的心血 導(dǎo)師的悉心指導(dǎo) 熱忱鼓 勵(lì)不僅使我樹(shù)立了深遠(yuǎn)的學(xué)術(shù)目標(biāo) 掌握了基本的研究方法 還使我明白了許多待人接 物與為人處事的道理 還有 導(dǎo)師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí) 嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度 精益求精的工作 作風(fēng) 誨人不倦的高尚師德 嚴(yán)以律己 寬以待人的崇高風(fēng)范 樸實(shí)無(wú)華 平易近人的 人格魅力將使我終生受益 同時(shí)我還要感謝大學(xué)期間各位任課老師在學(xué)習(xí)上給予我的指 導(dǎo)和幫助 感謝他們四年來(lái)的辛勤栽培 他們的關(guān)懷和熏陶讓我在這四年里收獲頗豐 最后再一次感謝所有在畢業(yè)設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的良師益友和同學(xué) 以及在設(shè)計(jì)中被 我引用或參考的論著的作者 參考文獻(xiàn) 1 朱永義主編 稻谷加工工程 M 四川科學(xué)技術(shù)出版社 1988 10 2 顧堯臣主編 糧食加工設(shè)備工作原理 設(shè)計(jì)和應(yīng)用 M 湖北科學(xué)技術(shù)出版社 1999 3 朱永義主編 稻谷加工與綜合利用 M 中國(guó)輕工業(yè)出版社 1999 4 程覺(jué)民主編 碾米工藝與設(shè)備 M 中國(guó)財(cái)政經(jīng)濟(jì)出社 1984 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 5 糧食機(jī)械原理與設(shè)計(jì) M 河南工業(yè)大學(xué)出版社 1985 6 國(guó)內(nèi)外稻谷加工機(jī)械技術(shù)情報(bào)資料 M 湖南省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所 1984 7 吳憲莉主編 糧食加工 J 糧食加工雜志社出版 2000 8 機(jī)械制圖 M 高等教育出版社 2007 9 楊可楨主編 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) M 高等教育出版社 2006 10 沈再春主編 農(nóng)場(chǎng)品加工機(jī)械及其設(shè)備 M 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社 2013 11 沈林生主編 農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械 M 機(jī)械工業(yè)出版社 1988 12 李素梅 提高精米率的方法與措施 J 糧油食品科技 2001 3 27 28 13 顧鵬程 胡永源主編 谷物加工技術(shù) M 北京 北京工業(yè)出版社 2008