饲料搅拌机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 饲料搅拌机的设计  学生姓名                              学     号                               所属学院      机械电气化工程学院        专     业     农业机械化及其自动化       班     级                               指导教师                                日     期                           买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 前  言  随着畜牧业的发展，对 饲料数量及质量有了更进一步的需求。搅拌机是饲料加工中的关键设备，因此搅拌机的正确设计对生产饲料的质量及经济性有着重要影响。  据我国情况，在大中城市，在建设大中型配合饲料厂的同时，重点放在兴建须混合饲料厂；在蛋白质饲料资源丰富的地区，建设浓缩饲料厂：而在县和乡镇，则多建中小型配合饲料厂和饲料加工机组。占配合饲料的  2的预混合词料或占 15左右的浓缩饲料由城市先进设备生产，把这些桔料运往农村，与农村能量饲料加工成配合词料。这样，就地生产，就地供应，减少运输和设备投资，方便用户，并能充分发挥饲料的经济效 益。目前我国配合饲料厂的规模，有 h、 5t h、 10t h、 20t h 等几种； h、 h、 h、等多种。  双螺旋饲料搅拌机能使饲料的营养充分混合达到最大程度饲料的应用。主要是靠饲料搅拌机的搅拌机构（双螺旋搅拌机构）的转动搅拌来完成饲料的均匀混合的过程。  关键词： 双螺旋； 饲料；搅拌机；均匀  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 目录  1 绪论  . 1 课题研究对象和内容  . 1 究的目的和意义  . 1 行性分析  . 1 2 饲料搅拌机的国内外研究现状  . 1 内的饲料搅拌机研究现状  . 1 外的饲料搅拌机研究现状  . 2 3 基本结构、原理及主要技术参数  . 4 料搅拌机总体结构  . 4 要技术参数  . 5 旋搅拌机构的结构与分布  . 5 4 传动部分的设计  . 6 动机的选择  . 6 电动机类型  . 7 5 确定传动比  . 8 6 螺旋搅拌机构的设计  . 9 旋升角  . 9 旋搅拌 机构的设计  . 10 7 搅拌机箱体、箱体支架的计算及工作量计算  . 11 8 轴的校核及 V 带选取 . 12 的校正  . 12  带的选取  . 13 总  结  . 16 致  谢  . 17 参考文献  . 18 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 1 绪论  课题研究对象和内容  在配合饲料的工艺中，词料的混合是一项很重要的工序，因为它直接关系到配合饲料质量，所以这个过程必须由饲料搅拌机来完成  1。 本课题重点研究饲料搅拌机的叶片，实现饲料充分搅拌。研究内容是在有动力输入的情况下本装置根据螺旋叶片上的剪切面对多种成份的饲料进行混合加工。 其具有一定的实用意义，基本解决饲料搅拌不均匀的实际问题。  究的目的和意义  随着畜牧业的发展也伴随着许多问题。我国畜牧业生产结构存在的问题主要表现在 :以猪为主的耗粮型畜牧业生产格局使得饲料供需矛盾日益尖锐；奶牛业是我国畜 牧业发展最薄弱的环节；优质安全的畜产品供给少；畜牧生产区域布局没有充分挖掘饲料资源的利用潜力 ,如南方草山草坡资源没有得到充分利用 ,东北地区的粮仓潜力没有得到充分发挥等 2。畜产品生产结构与消费结构不相适应主要表现为 :畜产品结构缺乏多层次与多样化，畜产品质量与消费者需求之间存在着显著差距，落后的生产效率与旺盛的需求之间存在着矛盾。  饲料搅拌的充分利用是畜牧业发展的关键。而我国的饲料搅拌机市场主要由外国垄断，并且这些机器在我国的价格昂贵，将会影响畜牧业的发展前景。  本设计通过对国内外的饲料搅拌机的价格、性能的 了解，进行对饲料搅拌机的改动，最终设计成适合我国使用并且价格合理、操作方便的饲料搅拌机，解决饲料搅拌营养不均匀、饲料不能充分利用的问题，提升畜牧业的技术水平，促进畜牧业的发展。  行性分析  功设计出饲料搅拌机的任务要求  (1) 省电耐用、方便快捷、外形美观、操作简便、效率高、体积小、 寿命长、 安全等优点。  (2) 结构紧凑，运转平稳，工作可靠，且维修方便 。  (3) 可将 不同形状的饲料充分搅拌。  (4) 多用途， 进行适当调节后可进行其他饲料的搅拌。  课题设计预期目标的可行性分 析  本装置主要用于畜牧业喂养的饲料搅拌，综合国内外饲料搅拌机技术及实际应用中要求简便易于使用等要求，使饲料充分混合不留死角，这种方法成本低，且设备体积小，完全符合在畜牧业饲养中使用的目的，综上所述该设计可行。  2 饲料搅拌机的国内外研究现状  内的 饲料搅拌机 研究现状  目前，国内饲料搅拌机多而杂，国内目前生产的饲料搅拌机基本还属于初级阶段，依旧存在着很多问题亟待解决。目前我国的饲料搅拌机主要有以下几种：  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 （ 1）卧式饲料搅拌机  适用于生产预混料，养猪、兔子、羊、鸡、牛等畜牧养殖业及化工食品 等行业。由容器，螺旋搅拌叶片和传动部分组成。机体两端为双层设计，杜绝两轴端露料现象。具有效率高、混合质量好、卸料时间短、残留量少等特点。  （ 2）立式饲料搅拌机  立式饲料搅拌机（见图 1）由下方进料口加入需要混合的物料，由饲料搅拌机内的提升螺旋将搅拌物料从立式搅拌机的进料斗进入立式螺旋输送器，向上提升到达顶端后，再以伞状飞抛，从混料筒四周下落 ,从套筒底部的缺口处重新进入立式螺旋输送器，再次向上提升，如此循环搅拌混合直到混合均匀，打开出料口将物料卸出用于养猪、鸡、鱼等畜牧养殖业 3。  图 2式饲料搅拌机                图 2型饲料搅拌机  （ 3）小型饲料搅拌机  小型饲料搅拌机（见图 2地小，耗能低，操作方便，省时省力，混合效果均匀，投料方便，工人直接站于地面投料，此机具有自动拌料计时，过载保护。及其分类加热干燥及非加热型，可从 等容量机型供客户选用，可配锤片粉碎机成机组，适用于各种秸秆等农作物的成形 4。  （ 4）高速搅拌机  高速搅拌机 5主要是针对不同粘度浆状的液体原料进行粉碎、分散、乳融合，通过分散盘上下剧齿的高速运转的新型高效搅拌设备 ,对物料进行高速的强烈的剪切、撞击、粉碎、分散，达到迅速混合、溶解、分散、细化的功能。是涂料等固体进行搅拌、分散、溶解的高效设备。  外的 饲料搅拌机 研究现状  国外的饲料搅拌机较为先进，自动化，标准化水平较高，很值得我们借鉴。绝大多数是料搅拌机， 料搅拌机根据搅龙的特点分为卧式和立式，根据动力源的不同又分牵引式、自走式和固定式。文献中对 国外的 饲料搅拌机介绍较少，以下就 周期作用式饲料搅拌机、滚筒式饲料搅拌机、 式饲料搅拌机、 式饲料搅拌机作以简单介绍。  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 （ 1）周期作用式饲料 搅拌机  苏联非黑土地带农业机械化电气化科学研究所研制了周期作用式饲料搅拌机 (图 2这种搅拌机可保证较高的混合均匀度。其工作过程如下 :各种饲料按所需比例卸人喂料斗 10，并从此进入喂入短管丫的加料口 9。当各种饲料沿短管 7 通过时，预先进行混合。加料搅龙8 将饲料送入环 11 和托盘 14 间的间隙，继而搅龙叶片 13 使饲料向托盘 14 的下缘和锥形部分 3 之间移动，并推人混合室 1。在混合室内用搅龙 4 和撒料板 15 使其最终混合。搅拌机停转时，一部分饲料以其自然休止角停留在环 11 上，其余进人短管的饲料，阻止托盘 14转动。混合好的饲 料由卸料口 12 卸出。  图 2期作用式饲料搅拌机            图 2筒式饲料搅拌机  （ 2）滚筒式饲料搅拌机  滚筒式饲料式搅拌机示意图如图 2示，在转动的境拌机中，各种成分在摩擦力和惯性力的作用下，沿圆筒母线上升一定的高度，然后在重力的作用下落下来。由于物理机械性能不同的结果 (成分、密度、水分等 )，各种成分在流动中被重新混合。多次重复上述过程可使各种成分得到很好地混合。  （ 3） 式饲料搅拌机  此机型 30 年前出现在欧美市场因其结构简单，所需动力小 睐，但因其不能处理成捆的饲草 后，浆式 生存空间逐渐减小。目前在国内市场上还没有出现该机型。  （ 4） 式饲料搅拌机 6 立式机型一经问世，就因其结构简单  70%一 80%。立式搅龙呈锥形其底部叶片直径与料箱直径几乎相等搅龙推动饲料转动 2 一 3 圈 料箱顶部的空间很宽大 送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 部的饲料落回底部，从而不断循环切割、搅拌。它不仅能处理大 草捆，而且可以胜任所有的饲料配方，最大可以达到 45m。  图 2式搅拌机                      图 2式饲料搅拌机  3 基本结构、原理及主要技术参数  经过反复的考虑、研究和讨论，确定 本搅拌机 的总体 结 构，包括 混合室 、 传动部分 、动力部分 、 双螺旋搅拌机构 等。  料搅拌机总体 结构  饲料搅拌机的总体方案图如图 3示  图 3螺旋饲料搅拌机  该饲料搅拌机由混料室、螺旋轴、卸料口和传动部分组成。其工作原理为：打开上罩盖，人工将不同类型的 原料倒入到混料室。饲料在螺旋轴的搅拌作用下进行充分混合。螺旋轴  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 由不同旋向的、单头带式内外螺旋叶片及主轴等组成，位于混料室中央，轴上装有内、外两层环带型的螺旋，其旋向彼此相反，物料及预混合料分别从机盖上口进入混料室。螺旋轴由电机带动，螺旋轴转动时，物料被翻动，同时右旋叶片将物料沿内圈推向一端，左旋叶片则使物料沿外圈推向另一端，通过不断地翻动对流和剪切，实现物料的均匀混合。  本设计选用双螺搅拌机构进行饲料搅拌。成本低、结构简单、操作简便、清洁方便。  要技术参数  根据设计要求和设计思路，主要技术参数如 表 3示。  表 3要技术参数  参数项目  数据  外形尺寸（长 宽 高）（  150010001000 电动机功率（  旋轴转速（ r/ 254 箱体壁厚（  5 旋搅拌机构 的结构与分布  饲料搅拌机内部搅拌机构（单螺旋饲料搅拌机）如图 3示。  图 3旋搅拌机构（单螺旋）  在饲料进入混合室后通过单螺旋搅拌机构的转动使物料翻转混合从而达到饲料的营养均匀混合。  通过研究讨论发现单螺旋机构存在一些缺陷  (1) 搅拌物料时随着单螺旋机构的旋转物 料只沿着一个方向运动。  (2) 混合室内的物料还存在部分搅拌不到的死角。  (3) 螺旋机构不易拆装，螺旋机构破损不易更换。  结论：此设计不能达到预期的目的。经过改进确定最终搅拌机构的设计如图 3示：  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 图 3旋搅拌机构（双螺旋）  选择双螺旋搅拌能将物料在混合室中沿着两个方向来回翻动能达到预期充分混合的目的并且也改善了单螺旋的存在部分死角的问题，并且把螺旋搅拌机构设计成可拆装的形式，方便维修与安装，减轻了整体的经济问题。  结论：达到预期设计的目的，选定此方案。  4 传动部分的设计   系列电动机  电机的选取是根据电机的载荷来选取的。为此应当计算出双螺旋卧式饲料搅拌机在工作过程中受到的外力和功率的大小。根据计算并对应下表选取适当的电机。  Y 系列电动机 7为全封闭自扇冷式笼型三相异步电机，是按照国际电工委员会（ 准设计的，机友国际互换性的特点。用于空气不含易燃、易爆、或易腐蚀气体的场所。适用于电源电压为 390V 无特殊要求的机械上，如机床、泵、风机运输机、搅拌机、农业机械等。也用于某些需要高起动转矩的机器上，如压缩机。  表 4 系列三相异步电动机的技术数据  电动机  型号  额定功率/载转速/(r/ 堵转转矩   最大转矩  电动机  型号  额定功率/载转速  /(r/堵转转矩  最大转矩同步转速 3 000r/2 极  同步转速 1 500r/4 极   825 801 390 90 840 90 400 100 2 880 100 420 112 2 890 100 1 420 132 900 112 1 440 132 900 132 440 1601 2 930 132 440 1605 2 930 1601 1 460 文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7  930 1605 1 460 1802 2 940 180 470 2000 2 950 1802 1 470 10040 132 710 11240 160 720 132 960 16020 132 960 16020 13260 1801 730 ：电动机型号意义：以 例， Y 表示系列代号， 132 表示机座中心高， M 表示中机座， L 表示长机座）， 2 表示电动机的极 数，  图 4动机安装图  电动机类型  按工作要求和条件，选用三相笼形异步电动机，  封闭式结构，电压 380V， Y 型。  按照工作要求根据表（ 1）计算并选取  电动机所需工作功率按式：  P                            （ 4 式中：工作机主动段 运输带所需功率，  为由电动机至工作机主动端运输带的总效率。  1000w （ 4 式中： F 为工作机的工作阻力  V 工作机卷筒的线速度  因此：  1000d （ 4 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 由电动机至运输带的传动总效率为：   2 4 21 2 3a                            （ 4 式中： 1 ， 2 ，3，分别为、轴承、 V 带传动和螺旋搅拌机构的传动效率。  取 1=轴）， 2=V 带传动）， 3=旋搅拌机构）。  则 2 4 2( 0 . 9 9 ) ( 0 . 9 8 ) ( 0 . 9 7 ) 0 . 8 5a 所以              32 . 2 1 0 1 . 9 5 5 . 21 0 0 0 0 . 8 5 1 0 0 0 （ 以上计算得到，工作机所需工作功率为 据表 4 Y 系列三相异步电动机的技术数据选出电动机型号及技术参数如表 4示：  表 4选定电动机型号  电动机  型号  额定功率 载转速 (r/额定转矩堵转转矩额定转矩最大转矩60  确定传动比  大带轮转速 298r/带轮转速 750r/带轮直径 406带轮直径 166传动图如图 5示。  R 5 18 0 1R 2 0 3R 8 3图 5拌机传动图  本装置只有皮带轮的传动所以总传动比就为皮带轮之间的传动比  可得传动装置的总的传动比是  1n 203= 2 . 4 5n 8 3a 大 轮小 轮（ 5 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 式中： 小带轮转速 750r/n 为大带轮转速 298r/带轮转速 750r/ 6 螺旋搅拌机构的设计  结构参数是指搅拌机构的几何参数，主要包括螺旋曲线形式、螺旋升角、。结构参数决定了搅拌过程中物料的运动形式，对搅拌效果有很大影响。  旋升角  螺旋升角是螺旋曲线的最主要的参数。所谓螺旋升角，就是螺旋线的切线与垂直于搅拌筒轴的平面间的夹角。筒壁的切向滑跌，当然搅拌作用很弱。随着角的逐渐增大，饲料沿搅拌筒轴线方向的运动分量逐渐提高，因而叶片的搅拌作用得到加强。但从螺旋原理推知，随着角的增大，饲料沿叶片滑移的摩擦阻力也相应 加大，达到一定程度，就易造成饲料在叶片上的淤积，使其运动受阻，这不但使搅拌效率下降，淤积还会造成堵塞。当角趋于 90度时，叶片与搅拌筒轴线近似平行，同样搅拌作用很弱 14。  图 6旋升角  螺旋升角的计算方法如图 6算式如式 6 2a rc ta n                            （ 6 式中：  S 为导程（螺距），  螺旋中径，  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 图 6旋升角的计算方法  S=(箱体的长度 （ 1500（  2210a r c t a n a r c t a n 3 3 . 7100                      （ 6 旋搅拌机构的设计  其螺旋升角 为螺旋面与物料间的夹角 ,  为摩擦角。其运动分析及受力分析如图所示。  图 4旋叶片运动及受力分析  c o s ( ) 圆 合                       （ 6 n s i  c o 合                      （ 6 s i n ( ) 轴 合                        （ 6 摩擦系数 f=有 : D                        （ 6 2t a ns i n =1 t a n                         （ 6                           21c o s =1 t a n                         （ 6 而将以上式子代入（ 1）（ 2）（ 3）后化简可得：  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 2t a n= 6 0 1 t a 圆                         （ 6 21 t a n= 6 0 1 t a 轴                         （ 6 式中： r/   主轴合速度， m/ 主轴圆周速度， m/ 主轴转向速度， m/ 将式 6 2t a n= = 2 0 36 0 1 t a 圆  即主轴圆周速度 V=203m/ 7 搅拌机箱体、箱体支架的计算及工作量计算  图 7拌机箱体  （ 1）本搅拌机箱体长、宽、高分别为： 1500 1000 1000 （ 2）箱体上部有一个盖子长、宽、高分别为： 1500 1000 25                    （ 3）箱体下部有两个相同大小的盖子长、宽、高分别为： 400 200 5         （ 4）箱体左右方向贯穿主传动轴直径 d=100为 1800 3=V 箱 体 长 宽 高 =               （ 6 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 2= r h = 0  1 7V 轴                       （ 6 本设计是适用于粉碎型饲料搅拌。内部的轴和搅拌机构对分析正常工作的状态时能搅拌多少饲料是影响不大的。搅拌机在工作的时候能搅拌饲料的体积箱体的体积的大小。所以本饲料搅拌机的工作量为 m m   根据文献分析得出：搅拌一次大约 3分钟能够完成，混合匀度 98%。  下图是根据在饲料搅拌机正常工作条件下能支撑箱体整个重量和饲料的重量的饲料搅拌机的支架。严格依照箱体的形状和尺寸设计的支架，使箱体完全适合的和支架完全配合，达到美观和安全、平稳工作的效果。  图 7架  8 轴的校核及 V 带选取  的校正  图 8  在工作过程中，曲轴承 受的力有电动机的自重和物料在运动时对螺旋叶片的反作用力，轴的两端有深沟球轴承承担这些径向力，现在  计算主动滚筒的最小直径。经过查阅相关文献可得知计算轴的最小直径的公式。轴的最下直径 d 为：   6333 9 . 5 5 1 00 . 2 （ 8  式中： d 为主动滚筒最小直径，   为轴的许用扭切应力，  p 为传递的功率，  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 n 为轴的转速， r/  c 为轴的材料和承载情况确定的常数。  由电动机产生的功率经过一系列的损耗，最终传到螺旋叶片上，在传递的过程中，经过了一个皮带轮 和轴承，其功率分别为 以传递到螺旋叶片上的功率为  据电机的确定已知 到最终传递到螺旋叶片上的功率是  经过计算和查阅相关文献可得：  p=n=298 r/c=110 r/ 将数据带入公式 8： d  所以主动滚筒最小处的直径为 50轴所选取的材料为 45 号钢，抗拉强 度600屈服强度 355。 因此此轴满足受力要求，能够正常的工作。根据主动滚筒最小处的直径选择配套的轴承。由于主动滚筒轴只承受了径向力，所以选择深沟球轴承，根据最小的直径选择的轴承型号为 方形座轴承  传动轴除了应满足临界转速的要求外，还应保证有足够的扭转强度，对于传动轴的最大扭转应力 ) 按（ 8计算 15：  )(16 44                            （ 8 式中： T 传动轴计算转矩， T= 2/， ；   电动机最大转矩，   ；   变速器传动比；   动载系数；  D、 d 轴的最大径和最小径    T e 、 3.4 1 D=110d=100入（ 4：  62 ，饲料搅拌机一般的许用应力   ，由于 1 2 5 M P a 6 2 M P a 故以上状态能满足工况使用要求 19。   带的选取  该机器中的皮带是用来传递电动机产生的动力的，所以所选取的皮带的型号得能承受的住传递的动力。  已知电动机的动力，动力传递到皮带上通过了皮带轮、曲轴连杆机构，这中间会有功率的消耗，由此可以算出从电动机里出来的动力传递到皮带上时的动力会有多大。传递到皮带上的功率 p 为：  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 32d （ 8 式中： p 为传递到皮带上的功率，     z为轴承的传递效率。  经过查阅相关文献和已知可得数据：   ； ； ；  代入式 8计算得： 235 . 2 4 . 60 . 9 7 0 . 9 8P k W 。  得到从电动机里传递出的功率到传递皮带上功率为 此可以选取合适的皮带来完成动力的传递。  查阅相关文献，根据 V 带传动的设计方法和步骤 15可知可以通过皮带传递的功率和皮带轮的转速来确定皮带。皮带传递的功率为 带轮转速为 298r/据 V 带传动的设计方法和步骤可以选出皮带的型号，最终型号确定为普通 V 带的 B 型带。其参数如表 8示。  表 8通 V 带 B 型带参数  截型  节宽  宽  度  角  单位带长质量 kg/m  普通 V 带 B 型带  0  算作用在带轮轴上的压力  查参考文献 18中表 2 q=m，所以的单根 V 带的初拉力  200 2 . 5 - 1 + q v = 1 9 5                    作用在轴上的压力为：  1q 2 z 0 s i n = 1 9 2 02F F N              计算带根数：  计算单根 V 带的额定功率 140 98r/据参考文献得    查参考资料得  ,于是  r 0 0P ( ) 3 . 5 8 K K k W              （ 8 买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15  . 2 2 . 8P 3 . 1 8 （ 8 结合实际取 3 根。   结论：此双螺旋饲 料搅拌机改善了以前饲料搅拌机的存在死角、饲料搅拌营养不不均匀的问题。设计时考虑到可以方便拆装将螺旋叶片分成 7 段各自安装便于更换叶片。当然此设计还存在一些不足的地方，比如工作量不适合大型的饲料搅拌。可以将设计的箱体的尺寸稍作修改以便于工作量较大的时候使用。  买文档 就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 总  结  本次设计主要是对饲料搅拌机的搅拌机构进行了设计。外观尺寸为 1500 10001000计两个方向相反的螺旋结构，设计了螺旋升角为 可能的让饲料充分搅拌。电动机采用 动比比为 ;螺旋叶片转速 203m/结构较为合理，基本达到本设计的目的。  总体来说，此次课程设计，收获了很多，课程设计就是要在无数次试验、计算之后，理论与实际相结合，不只是凭空想像，纸上谈兵。既锻炼了我的动手能力也磨练了我的意志。要完成设计就得要与现实生活相结合，更不能懒惰，不懂的和不清楚的模糊的知识点要赶快查阅资料或是向其他同学请教。要敢于接受错误，发现错误及时改正。在生活中要多接触和农业机械化有关的农业机具。平时在学知识的时候，认为用不到，不重要的知识点，在此次设计中，都用到了，非常感谢学校在我们组织的这次毕业设计，让我们把大学 四年学习到的知识在毕业设计中表现的林