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塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 中期檢查記錄表 2016 年 4 月 18 日 學(xué)生姓名 羅志新 班級 農(nóng)機(jī) 16 2 課題名稱 小型家用脫皮碾米機(jī)的設(shè)計 課題完成進(jìn)度 學(xué)生自述 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解碾米機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 3 周 第 4 周 設(shè)計碾米機(jī)的總體方案 第 5 周 第 6 周 對碾米機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計 第 7 周 第 9 周 運用三維軟件二維軟件繪制三維模型圖和二維 零件圖和裝配圖 存在的問題及整改措施 學(xué)生自述 1 糠皮沒有收集裝置 設(shè)計的不合理 在指導(dǎo)老師的指正下重新改正 2 傳動部分不能很好的完成相關(guān)要求 在指導(dǎo)老師的指正下改進(jìn)相關(guān)零 部件 3 進(jìn)料裝置沒有設(shè)置流量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu) 在指導(dǎo)老師的指正下重新改正 指導(dǎo)教師意見 課題進(jìn)展情況 優(yōu)缺點 整改措施等 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 學(xué)院意見 負(fù)責(zé)人簽名 年 月 日 小 型 家 用 脫 皮 碾 米 機(jī) 的 設(shè) 計 羅志新 安靜 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院 阿拉爾 843300 摘要 碾米工業(yè)是一個歷史久遠(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 從一個側(cè) 面反映了國家的生活狀況和科技水平 建國以來 在很長一段時間里我國的碾米工業(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 等級米的區(qū)分越來越細(xì) 進(jìn)而 碾米機(jī)得到了迅速發(fā)展 民以食為天 國以糧為本 糧食是人類最寶貴的資源 是國民經(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 本文設(shè)計的碾米機(jī)主要用來把稻谷直接碾成白米 并將米 細(xì)糠 小碎米分離 本次設(shè)計碾米機(jī)與同類型 其他碾米機(jī)相比較 具有高產(chǎn)量 低電耗的優(yōu)點 本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊 操作簡便 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 0 引言 碾米工業(yè)是糧油工業(yè)的重要組成部分 我國稻谷產(chǎn)量占世界第一位 全國約有三分 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 碾米工業(yè)對保障供給 保證人 民身體健康 提高人民生活水平 促進(jìn)中國的 現(xiàn)代化建設(shè)起著重要的作用 碾米工業(yè)是一個歷史久遠(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 從一個側(cè)面反映了國家的生活狀況和 科技水平 建國以來 在很長一段時間里我 國的碾米工業(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 等級米的區(qū)分越來 越細(xì) 進(jìn)而碾米機(jī)得到了迅速發(fā)展 民以食 為天 國以糧為本 糧食是人類最寶貴的資 源 是國民經(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程稱為碾 米 通過碾米 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 場的供應(yīng) 豐富了人們的生活 又實現(xiàn)了產(chǎn) 品的增值 為國家積累了財富 1 總體設(shè)計思路 1 1 設(shè)計原理 當(dāng)試樣 糙米 由料斗流入碾入碾白室 內(nèi) 由于壓的內(nèi)壓力和機(jī)械力的推動 使糙 米擠壓在碾白室內(nèi) 經(jīng)過自相磨擦 以及糙 米與砂輪之間的互相擦離之后 即能迅速去 掉糙米的皮層 在調(diào)節(jié)確定的時間內(nèi)達(dá)到白 米所測的等級精白度 1 2 設(shè)計總體結(jié)構(gòu) 小型家用脫皮碾米機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖 如圖 1 所示 當(dāng)試樣 糙米 由料斗流入碾白室內(nèi) 由于內(nèi)壓力和機(jī)械力的推動 使糙米擠壓在 碾白室內(nèi) 經(jīng)過米粒與米粒之間 米粒與篩板 之間 米粒與米輥之間充分的磨擦 擦削 去 除表面的糠皮 去除的糠皮從米篩篩出 由 出糠口排出 碾白后的米從碾白室出來后在 經(jīng)過風(fēng)機(jī)的篩選 把沒有排干凈的米糠吹出 米從出米口排出 圖 1 小型家用脫皮碾米機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖 1 擋板 2 大帶輪 3 進(jìn)料口 4 螺旋輸送器 5 米輥 6 米刀 7 米篩 8 出口調(diào)節(jié)器 9 軸承座 10 風(fēng)機(jī) 11 出糠口 12 電機(jī) 13 小帶輪 14 皮帶 2 關(guān)鍵部件的設(shè)計 2 1 進(jìn)料斗的設(shè)計 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 寬 厚尺寸應(yīng)與碾 米機(jī)的總體結(jié)構(gòu)相稱 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) 工作時對進(jìn)機(jī)流量微調(diào) 通過調(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 2 2 米刀的設(shè)計 米刀用扁鋼制成 其作用除了用來固定 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 若米刀過簿 那么它 對米粒所產(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 過厚 那么碾白室間隙將減小太多 它對米粒 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 米刀使用時要調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)幅度不宜 過大 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 由于米刀的對稱性 它可以兩 面使用 米刀可以通過螺母調(diào)節(jié) 以達(dá)到圓 周向截面面積收縮的目的 2 3 米篩 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 面有許多長方形篩孔 米篩主要用于排糠 同時也有一定擦離碾白的作用 篩孔大小及 篩板厚薄對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 高水分米粒時會引起米機(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)用無凸點米篩 米篩篩孔為長方形孔 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)計為長 10mm 寬 1 5mm 篩厚一般選為 1 5mm 篩板過厚 則排糠不 暢 影響成品質(zhì)量 篩孔過薄 雖然排糠效 果好 但是不耐磨 2 4 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 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 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)外壓力自動平 衡的作用 3 總結(jié) 米輥是碾米機(jī)機(jī)的關(guān)鍵部件 米輥的結(jié) 構(gòu)尺寸 轉(zhuǎn)速對碾米機(jī)的破碎效率 生產(chǎn)能 力和能量消耗都有直接影響 在設(shè)計碾米機(jī) 時 必須綜合考慮各種因素 慎重確定米輥 的結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作參數(shù) 同時還要根據(jù)米輥 的幾何形狀和質(zhì)量精心設(shè)計軸中心到碾白中 心的距離 盡量消除在碾物料時對軸產(chǎn)生的 不良影響 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 國輕工業(yè)出版社 1999 4 程覺民主編 碾米工藝與設(shè)備 M 中國財 政經(jīng)濟(jì)出社 1984 5 糧食機(jī)械原理與設(shè)計 M 河南工業(yè)大學(xué) 出版社 1985 6 國內(nèi)外稻谷加工機(jī)械技術(shù)情報資料 M 湖 南省農(nóng)業(yè)機(jī)械研究所 1984 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 開題報告 課題名稱 小型家用脫皮碾米機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 羅志新 學(xué) 號 8031212201 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 班 級 農(nóng)機(jī) 16 2 指導(dǎo)教師 安 靜 起止時間 2015 10 15 2016 5 28 機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制 填 表 說 明 一 學(xué)生撰寫 開題報告 應(yīng)包含的內(nèi)容 1 本課題來源及研究的目的和意義 2 本課題所涉及的問題在國內(nèi) 外 研究現(xiàn)狀及分析 3 對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 4 本課題需要重點研究的 關(guān)鍵的問題及解決的思路 5 完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法 6 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃 7 主要參考文獻(xiàn) 不少于 7 篇 二 本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文 設(shè)計 課題任務(wù)的學(xué)生在接到 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 的兩周內(nèi)獨立撰寫完成 并交指導(dǎo)教師審 閱 三 開題報告要求手寫體 字?jǐn)?shù)在 3000 字以上 由學(xué)生在本報告冊 內(nèi)填寫 頁面不夠可自行添加 A4 紙張 四 每個畢業(yè)論文 設(shè)計 課題須提交開題報告一式三份 一份學(xué)生本 人留存 一份指導(dǎo)教師存閱 一份學(xué)生所在學(xué)院存檔 備檢備查 小型家用脫皮碾米機(jī) 一 本題來源及研究的目的和意義 1 1 課題的來源 自選題 1 2 研究的目的和意義 碾米工業(yè)是一個歷史久遠(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 從一個側(cè)面反映了國家的生活狀況和科技水平 建國以來 在很長一段時間里 我國的碾米工業(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 等級米的區(qū)分越來越細(xì) 進(jìn)而碾米機(jī)得到了迅速發(fā)展 民以食為天 國以糧為本 糧食是人類最寶貴的資源 是國民經(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程稱為碾米 通過碾米 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 既保證了市場的供應(yīng) 豐富了人們的生活 又實現(xiàn)了產(chǎn) 品的增值 為國家積累了財富 碾米工業(yè)是糧油工業(yè)的重要組成部分 我國稻谷產(chǎn)量占世界第一位 全國約有三分 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 磷等無機(jī)物及各種維生素 是人們生活的必需品 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 制造飴糖等 由此可見 碾米工業(yè)對保障供給 保證人民身體 健康 提高人民生活水平 促進(jìn)我國現(xiàn)代化建設(shè) 具有重要作用 在我國的國民經(jīng)濟(jì) 中占有重要的地位 碾米就是借助旋轉(zhuǎn)的碾輥使米粒與碾白室構(gòu)件及米粒與米粒之間產(chǎn)生相互碰撞 摩 擦及翻滾等運動 通過碾削及摩擦擦離等作用將米粒表皮部分或全部去除 使之成為 符合預(yù)定質(zhì)量要求的大米的加工過程 按碾輥材質(zhì)的不同 碾米機(jī)可大致分為砂輥碾 米機(jī)和鐵輥碾米機(jī) 與鐵輥碾米機(jī)相比 砂輥碾米機(jī)具有碰撞及翻滾等作用柔和以及 碎米率低 電耗低 出米率高和生產(chǎn)效率高等優(yōu)勢 碾米機(jī)采用噴風(fēng)低溫碾米技術(shù) 將以其均勻的碾削力 極低的碎米率 流暢的出糠 可靠的性能和極強(qiáng)的適應(yīng)性 使 加工的大米更加光潔完整 增碎率更低 出整率更高 設(shè)備成本也有一定程度的降低 不管是單機(jī)碾白還是多機(jī)連用 都能達(dá)到較好的效果 這樣就更能滿足廣大客戶的要 求 提高了大米加工的綜合效益 二 課題所涉及的問題在國內(nèi)外現(xiàn)狀及分析 2 1 國內(nèi)現(xiàn)狀 新中國成立后碾米機(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 目前我國碾米工業(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 多級碾米機(jī)輕碾 厚度分 級精選 配米 吸式比重去石機(jī)去石 拋光 厚度分級精選 長度分級精 選 包裝 根據(jù)大米的不同要求 可適當(dāng)減去其中相關(guān)工序 但是中國的碾米機(jī)械工業(yè)同瑞士布勒和日本佐竹等國外先進(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) 含量不高等問題 制約著行業(yè)的發(fā)展 2 2 國外研究現(xiàn)狀及分析 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 個部分組成由于不需要排水處理裝置 這種新開 發(fā)的特殊免淘米加工裝置 NTWP 的運行成本低 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 成飯后放置食味不下降等優(yōu)點 近幾十年來 世界各國對碾米的工藝方法進(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程復(fù)雜 生產(chǎn)成本 設(shè)備投資等多方面的問題和原因 難以形成工業(yè)化生產(chǎn) 至今仍然主要運用碾米機(jī)碾米 三 任務(wù)要求及預(yù)期目標(biāo)的可行性分析 3 1 任務(wù)要求 本課題主要是設(shè)計一種主要用于碾去糙米的皮層使之成為白米的糧食加工設(shè)備碾米 機(jī) 開發(fā)設(shè)計出具備優(yōu)良性能的碾米機(jī) 是一個比較復(fù)雜 系統(tǒng)的工作 本次畢業(yè)設(shè) 計的主要任務(wù)是 碾米機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計及相關(guān)計算 主要內(nèi)容及要求如下 1 確定碾米機(jī)的總體結(jié)構(gòu) 并對其主軸進(jìn)行設(shè)計計算 2 完成結(jié)構(gòu)設(shè)計 并完成關(guān)鍵零部件的繪圖工作 3 對出糠裝置進(jìn)行設(shè)計 以達(dá)到最優(yōu) 4 對米刀 米篩進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計 四 本課題需要重點研究的關(guān)鍵的問題及解決的思路 碾米機(jī)的主軸部件是它的核心部件 它是本次設(shè)計中的重點 具體的解決的思路如 下 查找相關(guān)資料進(jìn)行方案的確定 進(jìn)行機(jī)構(gòu)的構(gòu)想和可行性分析 最后做出總體設(shè) 計 五 工作條件及解決方法 1 萬方數(shù)據(jù)庫和圖書館查閱相關(guān)資料 了解脫殼碾米機(jī)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 2 從了解的信息中確定設(shè)計方案 3 查閱相關(guān)資料 了解脫殼碾米機(jī) 以確定方案中所需的機(jī)構(gòu) 4 遇到關(guān)鍵性的問題向老師請教 5 畫出裝配圖 利用 AutoCAD 軟件繪制二維裝配圖和零件圖 6 參考資料中的計算方法及公式等進(jìn)行計算校核 六 完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃 工作方案 1 設(shè)計工作臺和總體機(jī)架 2 設(shè)計進(jìn)料裝置 碾白室 排料裝置和傳動部分 3 選擇相關(guān)零部件并進(jìn)行計算和校驗 4 組裝裝配圖并生成三維立體模型 觀察效果并加以改進(jìn) 進(jìn)度計劃 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解碾米機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 3 周 第 4 周 設(shè)計碾米機(jī)的總體方案 第 5 周 第 6 周 對碾米機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計 第 7 周 第 9 周 運用 AutoCAD 軟件繪制二維零件圖和裝配圖 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 六 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 中國輕工業(yè)出版社 1999 4 程覺民主編 碾米工藝與設(shè)備 M 中國財政經(jīng)濟(jì)出版社 1984 5 糧食機(jī)械原理與設(shè)計 M 河南工業(yè)大學(xué)出版社 1985 6 國內(nèi)外稻谷加工機(jī)械技術(shù)情報資料 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 9 楊可楨主編 機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) M 高等教育出版社 2006 10 沈再春主編 農(nóng)場品加工機(jī)械及其設(shè)備 M 中國農(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 學(xué)生簽名 年 月 日 指導(dǎo)教師審閱意見 0 5 10 15 20 25 30 35 一 月 二 月 三 月 四 月 五 月 六 月 食 物 天 然 氣 旅 館 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 綜合成績評定表 學(xué)生姓名 羅志新 班級 農(nóng)機(jī) 16 2 論文 設(shè)計 題目 小型家用脫皮碾米機(jī)的設(shè)計 評定項目 指導(dǎo)教師評分 20 評閱教師評分 20 答辯小組評分 60 原始得分 百分制 按評分比例 折合得分 總分 等級 評定 根據(jù)指導(dǎo)教師 評閱教師 答辯專家組評審意見 經(jīng) 綜合評定 該生畢業(yè)論文 設(shè)計 的等級為 學(xué)院答辯委員會負(fù)責(zé)人 簽字 年 月 日 塔里木大學(xué) 畢業(yè)論文 設(shè)計 任務(wù)書 學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 班級 農(nóng)機(jī) 16 2 學(xué)生姓名 羅志新 學(xué)號 8031212201 課題名稱 小型家用脫皮碾米機(jī)的設(shè)計 起止時間 2015 年 10 月 15 日 2016 年 5 月 28 日 共 14 周 指導(dǎo)教師 安靜 職稱 講師 課題內(nèi)容 碾米機(jī)主要用來把稻谷直接碾成白米 并將米 細(xì)糠 小碎米 谷嘴自動 分離 不需要經(jīng)風(fēng)車或篩子分離 本次設(shè)計碾米機(jī)與同類型其他碾米機(jī)相 比較 具有高產(chǎn)量 低電耗的優(yōu)點 本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊 操作簡便 安裝輕易 設(shè)有除塵裝置 用于集糠并減少環(huán)境污染 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 擬定工作進(jìn)度 以周為單位 第 1 周 第 2 周 通過查找文獻(xiàn)資料 了解碾米機(jī)的國內(nèi)外現(xiàn)狀 第 2 周 第 5 周 設(shè)計碾米機(jī)機(jī)的總體方案 第 6 周 第 9 周 對碾米機(jī)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行具體設(shè)計 第 10 周 第 12 周 撰寫設(shè)計說明書 對部分問題修改 調(diào)整 第 13 周 第 14 周 整理資料準(zhǔn)備答辯 主要參考文獻(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 朱永義主編 稻谷加工與綜合利用 M 中國輕工業(yè)出版社 1999 3 程覺民主編 碾米工藝與設(shè)備 M 中國財政經(jīng)濟(jì)出社 1984 4 糧食機(jī)械原理與設(shè)計 M 河南工業(yè)大學(xué)出版社 1985 5 吳憲莉主編 糧食加工 J 糧食加工雜志社出版 2000 6 沈再春主編 農(nóng)場品加工機(jī)械及其設(shè)備 M 中國農(nóng)業(yè)出版社 2013 7 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 任務(wù)下達(dá)人 簽字 年 月 日 任務(wù)接受人意見 任務(wù)接受人簽名 年 月 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 2 此任務(wù)書須在學(xué)生畢業(yè)實踐環(huán)節(jié)開始前一周下達(dá)給學(xué)生本人 3 此任務(wù)書一式三份 一份留學(xué)院存檔 一份學(xué)生本人留存 一份指導(dǎo)教師留存 小型家用脫皮碾米機(jī)的設(shè)計 學(xué)生姓名 羅志新 學(xué) 號 8031212201 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動化 班 級 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 前 言 碾米工業(yè)是一個歷史久遠(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 從一個側(cè)面反映了國家的生活狀況和科技水平 建國以來 在很長一段時間里我國的 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 等級米的區(qū)分越來越細(xì) 進(jìn)而碾米機(jī)得到了迅速發(fā)展 民以食為天 國以 糧為本 糧食是人類最寶貴的資源 是國民經(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程稱為碾米 通過碾米 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 既保證了市場的供應(yīng) 豐富了人們的生活 又實現(xiàn)了產(chǎn)品的增 值 為國家積累了財富 本文設(shè)計的碾米機(jī)主要用來把稻谷直接碾成白米 并將米 細(xì)糠 小碎米分離 本次 設(shè)計碾米機(jī)與同類型其他碾米機(jī)相比較 具有高產(chǎn)量 低電耗的優(yōu)點 本機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊 操 作簡便 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 3 3 參數(shù)選擇 4 3 1 碾白壓力 4 3 2 單位產(chǎn)量碾白運動面積 5 3 3 向心加速度 5 4 碾米機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 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 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 我國稻谷產(chǎn)量占世界第一位 全國約有三分之 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 碾米工業(yè)對保障供給 保證人民身體健康 提高人民生活水平 促進(jìn)中國的現(xiàn)代 化建設(shè)起著重要的作用 碾米工業(yè)是一個歷史久遠(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 從一個側(cè)面反映了國家的生活狀況和科技水平 建國以來 在很長一段時間里我國的 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 等級米的區(qū)分越來越細(xì) 進(jìn)而碾米機(jī)得到了迅速發(fā)展 民以食為天 國 以糧為本 糧食是人類最寶貴的資源 是國民經(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程稱為碾米 通過碾米 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 既保證了市場的供應(yīng) 豐富了人們的生活 又實現(xiàn)了產(chǎn)品的增 值 為國家積累了財富 1 2 國內(nèi)外碾米機(jī)發(fā)展?fàn)顩r 1 2 1 國外碾米機(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 個部分組成由于不需要排水處理裝置 這種新開發(fā)的特殊免淘米加工裝置 NTWP 的運行成本低 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 成 飯后放置食味不下降等優(yōu)點 6 近幾十年來 世界各國對碾米的工藝方法進(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 存在工藝過程復(fù)雜 生產(chǎn)成本 設(shè)備投資等多方面的問題和原因 難以形成工業(yè)化生產(chǎn) 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 1 至今仍然主要運用碾米機(jī)碾米 1 2 2 國內(nèi)碾米機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀 新中國成立后碾米機(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 多級碾米機(jī)輕碾 厚度分級精選 配米 吸式 比重去石機(jī)去石 拋光 厚度分級精選 長度分級精選 包裝 圖1 1 國內(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 但是中國的碾米機(jī)械工業(yè)同瑞士布勒和日本佐竹等國外先進(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 簡單地說 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運動 使之產(chǎn)生互相間的摩擦 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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)生相對滑動 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 因為較小的壓力只對米皮層起光潔作 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) 過大容易產(chǎn)生碎 米 過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數(shù)密集尖銳的金剛砂砂刃 會對米粒皮層不斷的運動碾 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 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 擦離型碾米機(jī) 具有壓力較大的特點 所以又稱壓力式碾米機(jī) 碾削型碾米機(jī)根據(jù)其轉(zhuǎn)速較快的特點 又 稱速度式碾米機(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 其碾白室容積較其他類型的碾米機(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 但會出現(xiàn)碎米嚴(yán)重現(xiàn) 象 動力消耗比較大大 此外 它還可以用于碾軋飼料等 具有一機(jī)多能的特點 而且結(jié) 構(gòu)簡單 價格便宜 維修方便等特點 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 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 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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 米粒在碾白室里密度小 基本上呈懸浮狀態(tài) 所以碾白過程實際是米粒在碾白室進(jìn)行碰撞的過程 這個過程包括米與砂輥 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撞器壁所產(chǎn)生的壓強(qiáng)公式 進(jìn)行近似計算 3 1 式中 P 碾削碾白壓力 m 每粒米的質(zhì)量 v 米粒平均運動速度 V 碾白室容積 N 碾白室內(nèi)的米?？倲?shù) 上式表明了米粒動能對碾白壓力的作用 因為米粒的質(zhì)量和速度不完全相同 式中的 是每顆米粒的平均動能 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 米粒在運動狀態(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 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重要因素 在碾米過程中 當(dāng)碾削壓力或碰撞沖擊力超過米?？箟?抗剪折強(qiáng)度時米粒就要破碎 碎米就會增加 對于碾削碾白來說 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)量碾白運動面積 單位產(chǎn)量碾白運動面積 體現(xiàn)了碾米機(jī)的碾輥直徑 轉(zhuǎn)速 碾輥長度和碾米機(jī)臺時產(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)量碾白運動面積 F 碾輥在每小時內(nèi)所旋轉(zhuǎn)的總面積 3 5 DLF n60 Q 碾米機(jī)臺時產(chǎn)量 3 6 kgmQLNA 260 n 碾輥轉(zhuǎn)速 D 碾輥直徑 L 碾輥長度 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 5 輥徑不同 線速相差較大時 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 這說明一定類型的碾米機(jī)對碾制一定品種和精 度大米時 碾輥的向心加速度是一個常量 可用下列式表示 3 CnDR 2260 7 化簡得 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 碾輥的最佳向心加速度需要通過試驗才能求得 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 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 寬 厚尺寸應(yīng)與碾米機(jī) 的總體結(jié)構(gòu)相稱 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)工作時對進(jìn) 機(jī)流量微調(diào) 通過調(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 6 2 進(jìn)料調(diào)節(jié)板 碾米機(jī)的進(jìn)料機(jī)構(gòu)又稱為進(jìn)料刀門 主要供碾米機(jī)開機(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 7 螺旋輸送器的輸送量可按下式計算 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) 一般來說隨著螺旋升角的增大 輸送量會減小 為了 保證螺旋足夠大的推進(jìn)力 螺旋升角不該過大 一般不應(yīng)該大于 20 度角 下圖為我國現(xiàn)有 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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度不小于一個螺距 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 近似一個三角形 以減少進(jìn)料阻力 促使物料進(jìn)入碾白室 整個米機(jī)蓋內(nèi)壁 其內(nèi)經(jīng)從進(jìn)料端至出料端逐步收縮 中間有一個從大到小的錐形過 度 通常稱之為 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)不宜過多 推白的收縮率也不宜過大 否 則 會影響產(chǎn)量 增加碎米率和動力消耗 一般推白長度為 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 以調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)壓力控制碾白精度 2 方箱 方箱是一個長方形鑄鐵箱 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 此時由于采用砂輥 米機(jī)蓋的內(nèi)壁可改成無推 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)量碾白運動面積 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 9 的理論 各種類型的碾米機(jī)在碾制一定品種和精度的大米 他們都有一個最佳的數(shù)值取值 范圍 而且與碾輥的直徑 D 長度 L 和轉(zhuǎn)速 n 時一種函數(shù)關(guān)系 4 AQ60 6 根據(jù)向心加速度對碾白作用的理論 可得 4 DCn 7 生產(chǎn)實踐經(jīng)驗證實各種類型的碾米機(jī)的碾輥長度和直徑都成一定的合適比例 即可碾 輥的長徑比 e0 4 DL e 8 本機(jī)每小時生產(chǎn) 250Kg 取單位產(chǎn)量碾白運動面積為 11m2 Kg 選取 C 為 450 長徑比 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 10 所以根據(jù)計算碾輥直徑 按碾輥直徑優(yōu)選系列選定 D 140mm 經(jīng)校驗 A 值應(yīng)取 12m2 kg 或取 e 值 2 69 碾輥長度為 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 過簿 那么它對米粒所產(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 若米刀過厚 那么碾白室間隙將減小太多 它對米粒所產(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 米刀使用時要調(diào)節(jié) 調(diào)節(jié)幅度不宜 過大 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 由于米刀的對稱性 它可以兩面使 用 米刀可以通過螺母調(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 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 許多長方形篩孔 米篩主要用于排糠 同時也有一定擦離碾白的作用 篩孔大小及篩板厚 薄對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 時會引起米機(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)用無凸點米篩 米篩篩孔為長方形孔 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)計為長 10mm 寬 1 5mm 篩厚一般選為 1 5mm 篩板過厚 則排糠不暢 影響成品質(zhì)量 篩孔過薄 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 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 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)外壓力自動平衡的作用 4 4 傳動部分 4 4 1 電機(jī)的選擇 根據(jù)以上過程算出轉(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)計課程設(shè)計手冊選 Y132S 4 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 12 表 4 2 電動機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù) 電動機(jī)型號 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 1 確定計算功率 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 驗算帶速 v 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 13 4 sm nD 36 910425 v1 16 在 5 25m s 范圍內(nèi) 帶速合適 4 確定帶長和中心距 a 2 5 02121DahD 初步選定中心距 a 300mm 4 21210 42aaL 17 m4 查書機(jī)械設(shè)計基礎(chǔ) 表 13 2 選用 Ld 1200mm 21p 計算實際中心距 4 200ad 18 m347 取 350 5 驗算小帶輪包角 4 3 5718012 aD 19 24 7 合適 6 確定 V 帶根數(shù) 傳動比 4 08 136421 ni 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 14 20 查書機(jī)械設(shè)計基礎(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 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) 故同時選取軸承型號 總 結(jié) 通過這次對碾米機(jī)的設(shè)計 讓我對碾米機(jī)有了更深刻的理解 設(shè)計的過程中有很多問 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 對碾米效果都有影響 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 15 2 米刀與米輥的間隙問題 米刀應(yīng)與碾筋始端3mm 左右 碾筋末端2 5mm 左右 3 該機(jī)以水稻為對象設(shè)計的 所以其應(yīng)用范圍有局限性 這是我們在大學(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計 為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識的 全面總結(jié)和鞏固 使我們初步了解和掌握做設(shè)計的基本步驟 基本方法 通過本環(huán)節(jié)把我 們在大學(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識在設(shè)計實踐中加以綜合運用 把大學(xué)四年來所 學(xué)的知識貫穿起來 使理論知識和生產(chǎn)實踐密切的結(jié)合起來 為我將來的實際工作打下了 堅實的基礎(chǔ) 這是一個非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計題目 非常鍛煉人 從方案的論證到最終的設(shè)計 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)計等等 通過設(shè)計實踐 提高我 計算 制圖能力 使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料 計算圖表 手冊 圖集 規(guī)范 熟 悉有關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn) 機(jī)械方面知識得到系統(tǒng)的鞏固和提升 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計的同時 我還 學(xué)到了許多新的知識 如Solidworks CAD2007的使用和WORD POWERPOINT 等軟件的 應(yīng)用 我深刻的認(rèn)識到 要想成為一名合格的工程設(shè)計人員只是掌握本專業(yè)的知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不 夠的 應(yīng)該具有更加淵博的知識 如應(yīng)該對計算機(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)狀等各個方面能力進(jìn)行加強(qiáng) 在設(shè)計過程中也曾遇到很多的問題 但通過查閱相關(guān)的書籍 手冊以及老師的精心指 導(dǎo) 都得到了解決 設(shè)計過程基本順利完成 致 謝 四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號 而于我的人生卻只是一個逗號 我 將面對又一次征程的開始 四年的求學(xué)生涯在師長 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 思緒萬千 心情久久不能平靜 畢業(yè)設(shè)計是在我的指 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)計的最終完成 安 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 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)識淵博 思想深邃 視野雄闊 為我營造了一種良好的精 神氛圍 授人以魚不如授人以漁 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 樹立了宏偉的學(xué)術(shù)目標(biāo) 領(lǐng)會了基本的思考方式 從設(shè)計題目的選定到 設(shè)計過程的指導(dǎo) 經(jīng)由您悉心的點撥 再經(jīng)思考后的領(lǐng)悟 常常讓我有柳暗花明的感覺 畢 業(yè)在即 四年的大學(xué)生活已接近尾聲 經(jīng)過三個多月的努力 在安靜老師的悉心指導(dǎo)下 設(shè)計任務(wù)基本完成了 在撰寫論文期間 我要衷心的感謝我的指導(dǎo)老師安靜 從設(shè)計的 選題 實施到撰寫 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 勵不僅使我樹立了深遠(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)師淵博的專業(yè)知識 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 樸實無華 平易近人的 人格魅力將使我終生受益 同時我還要感謝大學(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)計中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué) 以及在設(shè)計中被 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 中國輕工業(yè)出版社 1999 4 程覺民主編 碾米工藝與設(shè)備 M 中國財政經(jīng)濟(jì)出社 1984 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 17 5 糧食機(jī)械原理與設(shè)計 M 河南工業(yè)大學(xué)出版社 1985 6 國內(nèi)外稻谷加工機(jī)械技術(shù)情報資料 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)計基礎(chǔ) M 高等教育出版社 2006 10 沈再春主編 農(nóng)場品加工機(jī)械及其設(shè)備 M 中國農(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