5XD-2型带式清选分离机设计【农业机械】【6张CAD图纸】【优秀】

5XD-2型带式清选分离机设计

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5XD-2型带式清选分离机设计说明书.doc

大带轮.dwg

小带轮.dwg

总装配图.dwg

轴.dwg

链条.dwg

链轮.dwg

摘要

   随着农业机械化的发展，农作物种子清选机械也日趋成熟，基于摩擦分离清选机理及筛选分级机理，设计出了适用于大豆、红小豆、绿豆等作物清选作业的5XD-2.0 型带式清选分离机,其生产率为2t/h。带式清选分里机在清选带清选过程中，首先将经过初步清选的大豆、红豆、绿豆等作物种子中杂质清除，尤其是对豆类中的碎半豆，虫蚀严重粒的清除达到了很好的清选效果，其次将清选后的大豆输送到分级机构进行分级筛选，并分别筛选出大、小两种豆粒。本设计主要用于清选分级豆类作物，设计中简述了该机的工作原理，主要的技术参数及各部件的设计。

关键词:  清选机；带式；分级

Abstract

   Along with the development of agricultural mechanization, agricultural seed cleaning machine also become more mature, based on friction separation and screening grading mechanism. cleaning mechanism was studied and designed for soy, red bean, mung bean crops, such as cleaning homework 5 XD - 2.0 type belt cleaning classifier, its productivity is 2 t/h. Belt cleaning classifier in the process of cleaning with cleaning, will first after the initial cleaning of soybean, red bean, mung bean crops such as seed, impurity removal, especially pieces of beans , insect damage serious particle removal achieved very good cleaning effect, the second after cleaning the soybeans to the classifiers classification screening, and screening large and small two kinds of pea. This design is mainly used for cleaning grade soybeans, introduced in the design of this machine working principle, main technical parameters and the design of the parts.

Key words:  Qing separator；Belt；Grade

目录

摘要I

AbstractII

前言VI

1 绪论1

1.1常用谷物清选机类型和清选原理1

1.1.1清选机类型1

1.1.2清选原理1

1.2谷物清选机的应用现状3

1.2.1国外状况3

1.2.2  国内清选机发展历程和存在的问题3

1.3谷物清选机的发展趋势4

1.3.1国外发展趋势4

1.3.2我国清选机发展趋势5

1.4发展谷物清选机的目的5

2 总体结构的设计6

2.1基本结构6

2. 2工作原理7

2.3 工作性能指标7

3主要部件的设计8

3.1带选分离机参数设计8

3.1.1输送能力的计算8

3.1.2清选带宽度的确定9

3.1.3清选能力的计算10

3.1.3清选带不打滑的条件10

3.2.1类型和结构11

3.2.2主要特点12

3.2.3工作原理13

3.2.4 主要的性能参数14

3.2.5料斗的设计选用15

3.3 螺旋输送器的设计17

3.3.1分类和结构17

3.3.2主要特点19

3.3.3主要性能参数20

3.4圆筒筛分级器的设计21

3.4.1分类和结构21

3.4.2主要工作参数22

3.5带选分级机其它部件的设计23

3.5.1分粮器的设计23

3.5.2 清选带的设计25

4传动系统的设计26

4.1电机的选择26

4.2带传动的设计计算26

4.2.1确定计算功率26

4.2.2选择V带的带型27

4.2.3确定带轮的基准直径d并验算带速v27

4.2.4确定中心距a，并选择V带的基准长度Ld28

4.2.5验算小带轮上的包角α138

4.2.6确定带的根数39

4.2.7确定带的初拉力F029

4.3滚子链传动的设计计算29

4.3.1选择链轮齿数29

4.3.2计算当量的单排链的计算功率Pca30

4.3.3确定链条型号和节距p30

4.3.4计算链节数和中心距32

4.3.5计算链速v，确定润滑方式32

4.3.6计算链传动作用在轴上的压轴力FP32

结论33

参考文献34

附录37

　　　近几年，农业种植结构调整和加入WTO都对我国农业机械化产生了较大的影响，我国农业机械产品的升级换代和产品结构调整势在必行，农业机械化进入了一个调整发展的新时期。现代农业和人类生活越来越注重种子和粮食的加工品质。收获后的种子或粮食中有许多不需要的掺杂物，如杂草种子、秸秆、石子、其他作物籽粒以及未成熟的、破碎的、退化的、病害损伤的、机械损伤的种子或粮食。种子或粮食经过清选机的清选加工处理，去除掉不需要的掺杂物，并对种子进行分级,不但可以使种子或粮食籽粒均匀饱满，且容重、千粒质重、净度、种子发芽率等有较大提高，从而提高种子和粮食质量、节约种子，而且有利于种子的储藏、运输及机械化作业,增强种子在市场上的销售竞争力。因此，清选机产品对农业结构的调整和农民收入的增加有着十分重要的作用。　　　我国正处于社会主义初级阶段，农业生产力相对落后，有效需求不足，农民普遍收入较低。农村分散经营的生产体制(尤其南方丘陵地区的生产特点)决定了在今后一段时期内，仍然要以中小型清选机为主要的研究和推广对象。由于我国经济发展的不平衡性，东部、中部和西部地区对产品、技术的需求存在递进的趋势，在市场开发上有滞后的特点，这决定了经济实用、多功能、回收率高的中小型农机具有较好的发展势头。在东北、华北、西北的商品粮棉基地地区，粮食清选机生产企业较多，根据北方的区域特点，大部分研制推广大中型清选机。不论是北方还是南方，为了提高劳动力的转移速度和农民的生活水平，中小型清选机的研制与推广结合经济发展的速度和产业结构的调整，应逐步得到完善和提高。

1.1常用谷物清选机类型和清选原理

1.1.1清选机类型

   谷物清选机的产品种类很多。按清选原理分为常规清选法和电分离法。常规清选法是利用种子的几何尺寸、空气动力学特性及比重等物理机械特性进行清选，主要有风选、筛选、风筛选、风筛窝眼选、比重选、窝眼选、风筛比重组合选、光电选、之形板选、螺旋分离器等10 余种几十个产品。现在应用广泛的清选机有风筛式清选机、比重式清选机、窝眼筒式清选机、复式清选机4 大类。电分离法是按生物学特性(种子发芽率、活力等)进行清选。按清选对象分为稻谷、大豆(5XDF—1.型)、玉米、小麦、花生、油菜（5XY-1.5 型）、蔬菜种子、谷物种子、林木种子、牧草种子、油料种子等专用清选机以及多功能清选机(5XD-2 型)。

1.1.2清选原理

   风筛式清选机

   风筛式清选机主要利用种子与夹杂物的几何尺寸和悬浮速度差异进行筛选和风选。筛选是根据种子几何尺寸的差异，配制适当规格的筛片，在筛片往复运动下达到分离的目的。筛选同时利用悬浮速度的差异去除轻杂。风筛式清选机主要用于小麦、大豆、玉米等种子的初选和基本清选。代表机型有5X-40（30/4.0）、5XP-3 、5X-3.0（1.0/5.0/7.0/30/50）、UB 系列种子清选机。

   比重式清选机

   比重式清选机主要利用物料中各成分的比重不同进行分离。当具有一定压力的空气流过种子时，种子因与空气质量不同而进行升降分层，筛面的振动推动与筛面接触的较重种子从进料端至排料端向高处走，而较轻的种子向低处走，从而达到分离目的。比重式清选机主要用于清选种子中外形尺寸与其相同而比重不同的各类轻杂和重杂。如虫害的种子，发霉、空心、无胚的种子，以及碎砖、土、石块、砂粒等。比重式清选机既可单机使用，也可为种子加工厂及种子处理中心配套。比重式清选机又分正压式（如5XZ-3.0）和负压式（如5XZ1.0）两大类。代表机型有TFQX66、TQSX70（100/150/200）、5XZ-0.5（1.0/1.6/2.5）、5XZ-3.0（5.0）、5XD-1.0(2.5)型、重力分选机微型系列422-SS、5XZC 系列种子加工车和5XZC-10 系列种子加工车。

　　　窝眼筒清选机

   窝眼筒清选机主要利用种子在窝眼筒做旋转运动时，种子、杂质长度尺寸和运动途径不同来达到分离长杂、短杂的目的。喂入筒内的种子进入窝眼筒底部时，要清除的草籽、碎种子等短杂陷入窝眼内并随旋转的筒上升被排出。而未入窝眼的种子则沿筒内壁呈螺旋线轨迹向后滑移从另一端流出，要清除的长杂沿窝眼筒轴方向移动从另一端排出。在种子加工流程中，窝眼筒清选机既可作为分离长短杂的精选主机，又可作精选中的种子分级机使用。代表机型有5XWS-1.5 和5XW-3.0(2.5)。

   复式清选机

复式清选机主要是利用种子的外形尺寸和空气动力学特征进行精选。首先，通过改变吸风道截面积的大小，得到不同的气流速度分离轻重杂质；然后，利用种子和混杂物几何尺寸的差别，通过一定规格的筛孔来分离杂质和瘦弱籽粒；最后，通过窝眼筒按种子的长度不同分离长杂、短杂，达到分离的目的。代表机型有5XF-1.5（/0.5/0.7/1.3A）、5XF -5.0(3.0)、5X-2.0、5XQ-3.0、5XFZ-5（4/15）和TSQZ100。　　 我国对粮食清选机械的研究、生产起步较晚。20 世纪50 年代引进首批样机，最早的产品是手动风车、溜筛,生产率低、清选效果不佳；60 年代的产品是电动扬场机，虽提高了生产效率，但清选效果仍不理想；70 年代开始了对粮食振动分选机、滚筒筛选机的研制；80 年代，进入了新的发展阶段，在引进消化国外清选机械先进技术的基础上，研制出了具有一定先进水平的粮食清选加工机械；进入90 年代，新技术、新产品、新工艺不断涌现，为粮食清选加工业的发展提供了技术保证。经过半个多世纪的发展，基本形成了具有我国特色、适应我国广大用户需要、品种规格较齐全、自行研究和生产的加工体系。比较好的产品有石家庄市绿炬种子机械厂生产的5XJC-3A 种子清选机、无锡市天地自动化设备厂生产的5X-3 风筛式种子清选机、青岛亚诺机械工程有限公司生产的5XD-3.0 风筛式清选机、佳木斯联丰农业机械有限公司生产的5XF-15 复式清选机、石家庄三立谷物精选机械有限公司生产的5XZC-3A 种子清选机、石家庄市科星清选机械有限公司生产的5XZC-5 种子清机选、河北省种业集团种子机械有限公司生产的5XZ-3 种子清选机。

　　　从历年的国家监督抽查结果来看，大部分产品主要性能指标均能达到企业明示执行标准的要求，基本能满足用户需求。抽查中也反映出清选机产品目前存在的差距：首先，产品对物料的清选加工范围不大，大部分产品只适用于几种主要作物，如水稻、小麦、玉米、大豆等清选加工，对花卉、烟草、牧草种子、葵花种子等的清选效果不十分理想。其次，产品质量与国外产品相比，在原材料质量、加工工艺、企业加工能力、加工成套设备的配套性、新技术开发应用方面都存在一定差距。此外，企业的技术进步缓慢，产品与当前用户的多种需求(加工物料多样化、精细化)不相适应。

　　　2002 年第4 季度国家监督抽查清选机，国家质检总局2003 年3 月10 日公布了清选机的国家监督抽查结果：清选机产品抽样合格率为58.3%，产品质量水平有待进一步提高,产品安全性问题较为突出。安全防护装置不规范，整体制造、装配质量不高，产品振动大，可靠性较低。如5XZ-1.0 和5XZ-2.5负压重力式清选机，由于能耗、噪音较大，振动不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。

　　　总的来说，我国现有的清选机普遍存在的问题：一是功能单一、适应性差；二是技术性能不稳定；三是产品零部件制造水平低、工艺设备落后，产品可靠性差；四是产品的安全性差，产品外观质量较差。因此，清选机不能很好地满足我国现阶段的实际需求。

1.3谷物清选机的发展趋势

1.3.1国外发展趋势

　　　从世界范围内看，随着生物技术、生产技术的提高，各种谷物的产量正不断增加。国外的清选机正依照本国的特点，向着大型化、机电一体化、智能化、更可靠、更安全的方向发展。一些发达国家不断将高、精、尖技术应用到农业机械上来，农业机械正向智能化方向发展。在设备的操作方便性方面，国外重力式清选机都设置了仪表，能直接显示调节数据，不停机集中控制，使其操作方便、灵敏，智能化加强

1.3.2我国清选机发展趋势

   我国的谷物清选机为了弥补自身不足，主要在基本结构装置上做了改进，使其向安全、利用率高、改善工作环境、降低劳动强度、提高工作效率、操

作方便及智能化等方向发展。如对主要清选部件清选筛筛片、清筛机构、减振系统进行改进，对传动系统进行改进。当前的清选机有些采用双振动电机驱动，可改用两台型号规格完全相同的振动电机同步驱动。采用正压多联风机结构降低了噪音，风选效果好。采用封闭筛箱或全封闭钢架结构，以增强安全防护性。到目前为止，清选机大都采用手动控制，应逐步向自动控制系统转化。

1.4发展谷物清选机的目的

   谷物清选是谷物收获后不可缺少的环节,收获后的谷粒中不仅包含饱满和成熟的籽粒，而且还有机械损伤、破碎和不成熟的谷粒。此外还包含有许多杂质，如草籽、泥沙、断穗、颖壳等。因此无论留作种子或其他用途，均需将收获后的谷粒进行清选才能满足要求。谷粒经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸一致的种子。将种子清选以后再播种，可以清除出小粒、破碎粒作为粮食或饲料，节约了粮食；清选后的种子均匀饱满，播种后发芽率高、长势好，一般都能增产5％～10％，还可以减少播种量20％左右，而且有利于种子的储藏、运输及机械化作业，增强种子在市场上的销售竞争力。因此，清选机产品对农业结构的调整和农民收入的增加有着十分重要的作用，带式清选机特别适合圆粒种子的清选加工，适用于大豆、红小豆、绿豆等圆粒型物料的清选。其工作原理不同于风选、筛选、比重选，其最大的优点是对于豆类中的碎、半豆的清选效果极佳，一次清选精度可达99%以上，并能将清选出来的大豆进行分级。该机具有传动平稳、噪音低、高效且性能稳定的特点，尤以加工大豆效果最理想。　　　带式清选机的设计符合了我国农业高速发展、农业机械急待提高的要求，满足了现代化农业对粮食和种子生产加工越来越高的要求。该机是基于摩擦分离清选机理，适用于大豆、红小豆、绿豆等作物的清选机具。由于圆度好的种子(整粒)与半粒、椭圆粒及杂质在分选带上的摩擦力不同，在随分选带向前移动时的轨迹发生变化。其中圆度好的种子在分选带上形成扇面，均布向右和相对分选带向后滚动，落入机器右侧的整粒料斗中；椭圆粒按照自己的运动轨迹随带移动落入右上角椭圆粒料斗内。当机架本身定型角不能满足物料自身的运动特性时，可通过调节丝杠来使其满足物料的运动特性，从而使所选物料的最后净度符合要求。　　　      参考文献

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