饲料上料机的设计【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 摘 要 上料机 是 生产流水线里必备的产品。 主要用于生产加工企业， 上料机还分为单体式全自动真空上料机与分体式大功率全自动真空上料机。 当前社会发展迅速 ,人们生活水平不断提高 ,饲养宠物越来越成为家庭的一种习惯 ,因此宠物饲料的发展得到较大的发展 包装等都还很低端化 ,企业都是劳动密集型的加工企业 ,依靠劳动力去发展的企业效率低下 ,企业利润空间有限 ,因此宠物饲料的自动化加工生产势在必行。 上料机种类众多，用途各异。宠物饲料的上料设备是一种机械化 ,自动化设备 ,把饲料送至输送带 ,进行包装 ,目前国内 发展还很缓慢 , 而且 宠物饲料以颗粒状和长条状居多，其中长条形宠物饲料的加工多以手工为主。如制造、计数、包装成袋等。生产效率极其底下，很难完成客户的供货需求，同时，工人的劳动强度也很大。而对于宠物饲料，进行生产自动化的关键难题是难以对饲料进行有序排列，从而利用光电技术和包装技术完成自动化计数包装。因为对于宠物饲料，如长条型宠物饲料尺寸形状不规则，直径和长度尺寸变化大，这些都给自动化上料设备的研制带来很大的困难。本 设备 就是设计针对不规则长条形宠物饲料设计上料排序装置，完成宠物饲料排序、计数和自动化包装，提高企业 的生产效率，降低工人的劳动强度。 同时，绘图过程中也借助于 高了设计效率。 关键词 ： 上料机；不规则长条形宠物饲料；自动化；上料； 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 is in of is is a so of to At s so on on to of is is so of is is a to is is in by to as a it is to at of of is to to as to a of is of is in to 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要 . I . 录 . 绪论 . 1 物饲料上料设备概述 . 1 物饲料上料设备发展现状及问题 . 2 题研究内容 . 3 题研究的目的和意义 . 4 2 设备整体方案设计 . 5 品介绍 . 5 备系统分析 . 5 备零部件分析 . 7 速电机 . 7 机座 . 8 底板 . 9 杆 . 9 料架 . 10 杆 . 11 上料层 . 12 上料层 . 12 箱体 . 13 底板 . 14 柱 . 15 动轴承座 . 16 动轴承 . 17 . 17 承盖 . 18 动轴 . 18 动轴 . 19 轮 . 19 料槽 . 21 送带 . 22 3 重要零部件强度验算 . 25 机的动力提供 . 25 杆强度校核 . 25 杆强度校核 . 27 传动和主动轴的强度验算 . 27 目 录 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 要零部件保养的重要性 . 28 4 维仿真 . 30 G 三维仿真 . 30 构分析 . 30 真的意义 . 35 5 结论与展望 . 37 论 . 37 足之处及未来展望 . 37 致 谢 . 38 参考文献 . 39 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 机械设计是根据用户的使用要求对专用机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。 机械设计是机械工程的重要组成部分，是机械生产的第一步，是决定机械性能的最主要的因素。机械设计的努力目标是：在各种限定的条件 (如 材料、加工能力、理论知识和计算手段等 )下设计出最好的机械，即做出优化设计。优化设计需要综合地考虑许多要求，一般有：最好工作性能、最低制造成本、最小尺寸和重量、使用中最可靠性、最低消耗和最少环境污染。这些要求常是互相矛盾的，而且它们之间的相对重要性因机械种类和用途的不同而异。设计者的任务是按具体情况权衡轻重，统筹兼顾，使设计的机械有最优的综合技术经济效果。过去，设计的优化主要依靠设计者的知识、经验和远见。随着机械工程基础理论和价值工程、系统分析等新学科的发展，制造和使用的技术经济数据资料的积累，以及计算机的推 广应用，优化逐渐舍弃主观判断而依靠科学计算。 上料机 是 生产流水线里必备的产品。 主要用于生产加工企业，目前国内主要是振动上料机， 在机械加工和包装领域的众多 。 供料装置中，由于振动上料具有众多优势，自动上料系统常常由振动给料装置组成。但是振动上料由于振幅不稳定、物料移动平均速度波动、工件分拣成功率低等因素，使得与后续生产工序产生能力失配等问题，制约了上料系统的自动化发展。本文基于目前轻工上料领域存在的以上问题，提出了一种针对不规则物料实施等间距上料控制的方法，试图解决实际生产中自动上料过程能力匹配的问题。 当前社会发展迅速，人们生活水平不断提高，饲养宠物越来越成为家庭的一种习惯，因此宠物饲料的发展得到较大的发展 等都还很低端化，企业都是劳动密集型的加工企业，依靠劳动力去发展的企业效率低下，企业利润空间有限，因此宠物饲料的自动化加工生产势在必行。 上料机种类众多，用途各异。宠物饲料的上料设备是一种机械化，自动化设备，把饲料送至输送带，进行包装，目前国内发展还很缓慢，而且 宠物饲料以颗粒状和长条状居多，其中长条形宠物饲料的加工多以手工为主。如制造、计数、包装成袋等。生产效率极其底下，很难完成 客户的供货需求，同时，工人的劳动强度也很大。而对于宠物饲料，进行生产自动化的关键难题是难以对饲料进行有序排列，从而利用光电技术和包装技术完成自动化计数包装。因为对于宠物饲料，如长条型宠物饲料尺寸形状不规则，直径和长度尺寸变化大，这些都给自动化上料设备的研制带来很大的困难。本 设备 就是设计针对不规则长条形宠物饲料设计上料排序装置，完成宠物饲料排序、计数和自动化包装，提高企业的生产效率，降低工人的劳动强度。 本设备区别于其他上料设备的不同之处在于多层式上料机构 ,当前的国内的一些如香烟 ,玩具的上料设备多为一层式上料 设备 ,且大多数利用振动原理。多层式上料设备的优点在克服了剧烈震动，保护了产品，本设备主要由动力系统，传动系统，上料系统和输送系统组成，与传统自动化机械一脉相承。 本设备需要克服的难点在于动力的输送上，在保证效率的同时，保护好设备是关键，1 绪论 物饲料上料设备概述 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 上料机构的快速运动对设备本身是一种最大的损伤，运动的冲击损伤较大，此外输送装置的设计对产品的计数，包装影响也很大，需要考虑各方面的因素。 从世界给料机的发展状况来看，德国、日本等国家工业发展起步较早，联邦德国于 20世纪 40年代就开始研制 振动上料设备，包括振动上料斗、振动输送机等；日本 50年代末期通过仿制联邦德国的振动电机，由安川电机（株）和井上精机（株）共同开发出新型的振动电机，生产出 过多年的发展，目前这些国家的给料机技术已经比较成熟、产品质量较好。 我国上料机行业起步相对稍晚，由于整体制造业技术水平的相对落后，国产给料机产品普遍在工作性能和通用化等方面与国际水平相比存在着一定差距。其主要表现在上料机性能、可靠耐用程度及处理能力、自动化控制与监控技术以及环保和人性化设计能力等方面有待进一步提高。但是随着国民经济 的快速增长以及国家政策的扶持力度的加大，我国上料机行业的发展速度较快，技术水平也有了较大程度的提高。 纵观国内上料机的发展历程， 20世纪 50年代，国内应用的主要是 机型结构简单，动力消耗较大，设备笨重，处理量小且成间接成堆式不均匀给料；60年代出现了电磁振动上料机，其主要利用电磁感应原理进行给料工作，具有处理能力大、结构紧凑、质量轻、可无级调速以及电耗少等特点，然而该型上料机局限于非防爆场合，并且不适合于密度较大矿石的给料工作； 70年代末至 80年代初，旨在改进电磁振动上料机缺点的电机 振动上料机应运而生，该机型结构简单，自动调节同步运动，但由于电机参振，使得该型给料机在使用过程中出现电机寿命较短等一系列技术缺陷； 90年代，相继出现了共振式振动给料机以及链式给料机，链式给料机是一种连续给料机，很好解决了以往振动给料机不能连续给料的缺点。到目前为止，我国已经拥有带式给料机、甲带式给料机、链式给料机等多种类型的连续给料机。其中，带式给料机具有传动平稳、运行效率高、噪音低、给料量大、结构简单等特点，适用于多种物料的给料作业；甲带式给料机本质上仍是带式给料机，区别在于在给料机的承载胶带外侧包裹了一 层铠甲，旨在提高带式给料机的抗冲击性和耐磨性能；链式给料机具有给料均匀、不受物料水分影响、运转平稳及噪音较小等特点。总之，现有的连续给料机在低噪音、低功耗、大运量和连续给料等方面都具有各自的优势和适用范围，不同的应用条件对于给料机的功能要求也不同，因此，给料机在技术设计上更加具有针对性。 国内上料机的市场分析： 从下游行业对于上料机的应用情况来看，煤炭行业是给料机最主要的下游行业之一，从存量设备来看， 2010年全国共有在籍煤矿 15,119处，选煤厂1,800座，给料机的使用寿命一般为 5而每年都有大 量给料机需要更换；从新增煤炭设备来看，“十一五”期间我国煤炭矿采选设备投资复合增长率达到 到 2010年设备投资达到 1,，选煤厂使用的振动设备约占设备总量的 11%13%。“十二五”期间，我国的煤炭消费比重仍将维持在较高的水平，预计 2010到 2015年我国煤炭市场需求将达到 40亿吨，煤炭投资增速仍将维持在较高水平。因此，保守预计，当前煤炭行业给料机（不包括称重用给料机） 同样，钢铁行业也是上料机比较重 要的下游行业，在钢铁生产过程中，物饲料上料设备发展现状及问题 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 运和加工量约在十亿吨以上，加上矿物加工工序之间的运输量往往高达几十亿吨。在这些物料的搬运和加工过程中，需要采用大量给料、输送和筛分等设备来完成各种中间环节，因此在钢铁行业投资中，必然涉及到大量给料机等搬运设备的投资。“十一五”期间，我国的钢铁行业总投资复合增长率达到 其中设备投资复合增长率 除了煤炭和钢铁行业之外，电力、化工、水泥、冶金等行业对上料机也有较大的需求，在这些行业需求的拉动下，近年来国产给料机的销售量呈现逐年增多的趋势。 我国给 料机行业的需求趋势： 伴随着下游行业对给料机需求量的不断增加，市场对于给料机的品种、质量和功能的要求也越来越高，综合国内外给料机的应用状况，我国给料机行业的需求趋势如下： （ 1）下游市场对给料机的运行速度要求越来越高。随着国家对工业发展的大力支持与资助，整个机械行业产业链的发展越来越稳定，同时对相关支柱产业的发展要求也越来越高。并且，随着煤炭等下游行业的快速发展，对生产效率的要求也不断提高，作为物料搬运设备的给料机在转换、给料、输送等环节的作用也越来越突出，因此，高速性的发展趋势对所有给料设备企业提出了更高 的要求。 （ 2）上料机性能和可靠性要求的提高。高端产品需求将持续增加，虽然不同需求领域对于高端给料机的定位不同，但整体表现为给料机的性能较好、耐用程度较高、维护量较少、使用寿命较长、安全可靠等方面。新技术的应用是提高产品性能的重要手段，如采用高性能可控软启动技术、动态分析与监控技术将使给料机性能得到进一步提高。同时，产品的性能和耐用程度及可靠性等还取决于元部件的性能，提高给料机部件的性能可靠性，不仅仅能够降低产品维护量，还能提高产品的使用寿命，增加使用安全性。目前，我国的中低端给料机产品相对较多，占据整个市 场销售量的 90%，而随着我国“调结构”力度的不断加大，各下游行业对产品性能较好、耐用程度较高、维护量少、使用寿命较长、安全可靠的给料机的需求将持续增大。 （ 3） 个性化的服务将成为上游企业的必然选择。工业的现代化进程促使上游企业规模增大、生产能力大大提高，需要高效、高可靠性给料机与之配套，为满足生产给料要求，上游企业必然会要求上料机企业提供个性化的服务，开发与其他设备相配套的专用上料机。 （ 4） 节能、环保以及具备人性化设计的上料机将成为未来市场需求的主要方向 本课题设计的 宠物饲料上料设备 包括饲料的上料装置和饲料的传送计数装置 成 上料设备 的总体方案设计、 电动机动力 传动结构的设计、 上料 架的设计与校核 和重要零部件 的简单造型设计，并对 传动计数包装 进行简单的设计，主要 为了实现上料到包装的一体化设计 ,最后绘制出主要部件的装配图并进行简单的运动仿真 。 本课题主要作了以下工作： 1 通过参照现有 上料设备 的模型，设计出符合要求的 上料设备 ； 2 通过参考网上的资料进行总体方案 设计和设备系统分析 ； 3 对上料架 进行设计并进行校核，以确保工作的安全 性； 4 通过对 上料设备 的工作要求的研究， 确定主要零部件的尺寸及参数 ； 题研究内容 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 利用 6 由 并对其进行修改、完善 ,编写说明书 ； 我国上料设备发展还不如发达国家，重要技术上还存在不足。此外 上料机 是 生产流水线里必备的产品 ，主要用于生产加工企业，大多数上料机依靠振动原理。此外， 上料机还分为单体式全自动真空上料机与分体式大功率全自动真空上料机。 当前社会发展迅速，人们生活水平不断提高，饲养宠物越来越成为家庭的 一种习惯，因此宠物饲料的发展得到较大的发展。此外， 由于我国宠物饲料开发尚处于萌芽阶段 ，宠物饲料具有广阔的市场空间，这当中谁掌握了先进的宠物饲料上料设备技术，早一步实现自动化上料包装在，则掌握了占据市场的钥匙。目前我国的宠物饲料的加工生产，包装等都还很低端化，企业都是劳动密集型的加工企业，依靠劳动力去发展的企业效率低下，企业利润空间有限，因此宠物饲料的自动化加工生产势在必行。 题研究的目的和意义 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 本设备全称宠物饲料上料设备，是一种小型的自动化上料机械。本设备能解决其技术问题所采用 是我技术方案是：通过降低高度的方式将一层式输送斜面改为多层式输送斜面，这样每层的高度降低，振动降低，输送斜面整体呈阶梯状，振动强度小，在上料传输大小不一，规格不等的饲料时，不易使食物从棍棒上脱落下来，并实现技术到包装一体化。 本设备上料的宠物饲料棒尺寸规格大概是： 160径 7量 煤炭上料机，金属上料机等，本设备是一种轻，小型设备。上料与输送计数间的衔接是关键，保证饲料顺利上料的核心。下图 图 台阶上料机示意图 设备由动力系统，传动系统，上料系统，输送系统，计数系统，包装系统构成，实现上料到计数包装一体化目的。设备的设计是根据宠物饲料的特点和实际需求来决定的，首先饲料大小不一，长短不同，规格不等，且饲料易脱落（饲料附 在小塑料棒上），所能承受的振动有限；其次，厂家对设备的上料效率有要求；最后，在国内目前的发展行情下有所突破。一下是系统分析： （ 1） 动力系统：本设备动力机构为减速电机，固定在底板上。因为上料速度不大，2 设备整体方案设计 品介绍 备系统分析 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据厂家需求，普通电机的高速运转已不适宜上料需求，故选择减速电机，减速电机可提供各种转速，此外减速电机工作稳定，空间需求小。免去了再设计减速器的过程，缩短了传动距离，一定程度上保证了传动效率。 （ 2） 传动系统：本设备传动方式为连杆带动，连杆连接电机与上料设备，通过曲柄滑块理论，把电机的回转运动，转化为上料机构的 上下来回运动。 （ 3）上料系统：鉴于产品特性，本宠物饲料大小不一，规格不等，食物易脱落等特性，国内目前的一层式上料特点已不能适合要求，选择多层式上料机构在所难免，原因如下： 1，一层式上料振动大，造成饲料棒上的食物易脱落。 2，一层式上料距离不宜大，过大设备损害强，不利快速上料和计数包装。 3，多层式上料机构距离小，上料快，效率高。4，多层式上料层数可控制，这里我们选择四层式上料机构，设备高度适宜，便于输送和计数包装。 图 层式上料机构 图 2中 1是上料层，共四层，每层的厚度是 15是根据宠物饲料棒的直径大约 92是上料架上料架的上下来回运动带动 1的上下来回运动（ 1和 2是焊接在一起的）。 从结构上分析，上料架与水平面的倾斜角是 15度，这个角度不是凭空设计的，首先角度过大如 30度，则带动其运动的电动机需要倾斜 30度，这个角度下对整个设备的影响是巨大的，虽然饲料在台阶间的移动速度加快了，但电机倾斜过大，振动强烈的情况下是不容易保持高效率的。相反如果角度过小，即动上料层的倾斜角度过小，饲料不易滑下。造成上料效率低下。这里我们来分析下上料架倾斜 15度时的情况。这里介绍下 304不锈钢材料之间的 滑动摩擦 摩擦系数 1， 有润滑： 当饲料从第一层运至第二层时需要定上料层的过度，定上料层的截面宽度是 上料层的来回时间是 二个饲料棒之间只有 以第一根饲料棒需要在 里运用物理学公式 20 12S V t ： 其中 S 是位移， 0V 是初速度， a 是加速度， t 是时间。 这里 是倾斜角 15度， 这里定为 入公式可得 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 S=符合实际要求。 （ 4）输送系统：皮带输送是本设备的输送方式，饲料经过上料后将被直接送至皮带上，经皮带送至多斗称中，此过程会有计数过程，便 于最后包装。输送系统由减速电机通过带传动带动输送带的主动轴运动，主动轴通过滚动轴承固定在支架上，从动轴接到上料层最后层的出口处，通过滑动紧定装置安置在设备二侧面板上。 （ 5）计数系统：本设备要利用计数器来实现技术为实现计数效果，需要使用计数器，计数器就是实现这种运算的逻辑电路，计数器在数字系统中主要是对脉冲的个数进行计数，以实现测量、计数和控制的功能，同时兼有分频功能，计数器是由基本的计数单元和一些控制门所组成，计数单元则由一系列具有存储信息功能的各类触发器构成，这些触发器有 数器在数字系统中应用广泛，如在电子计算机的控制器中对指令地址进行计数，以便顺序取出下一条指令，在运算器中作乘法、除法运算时记下加法、减法次数，又如在数字仪器中对脉冲的计数等等。计数器可以用来显示产品的工作状态，一般来说主要是用来表示产品已经完成了多少份的折页配页工作。它主要的指标在于计数器的位数，常见的有 3位和 4位的。很显然， 3位数的计数器最大可以显示到 999， 4位数的最大可以显示到 9999。这里选用光电感应计数器。 （ 6）包装系统：包装为在流通过程中保护产品，方便储运，促进销售，按一定的 技术方法所用的容器、材料和辅助物等的总体名称；也指为达到上述目的在采用容器，材料和辅助物的过程中施加一定技术方法等的操作活动。 本设备为求精确采用多斗称进行质量区分，其特点是高精度数字式传感器使精确计量瞬间得以实现。微电脑控制系统，技术先进，操作简单，使用更可靠快慢振动给料，自动修正误差，实现高精度包装，四秤交替工作，包装速度快，与物料接触部分采用优质不锈钢，防腐防尘易清洗，兼容性强，易于其他包装设备配合使用。 减速电机是指减速机和电机 (马达 )的集成体。这种集成 体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等。使用减速电机的优点是简化设计、节省空间。 根据厂家需要一小时上料 10万只宠物饲料棒，经计算一秒需上料 2至 3只，减速电机的转速需在 120转每分以上，因为电机转一圈上料机构上料一次，因此选择 图为减速电机外观。功率选择 备零部件分析 速电机 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 图 满足实际需求选择 121r/ 电机通过双头螺柱固定在电机座上，电机座焊 接在设备底板上。 机座 电机固定在特制的电机座上主要是因为电机固定在底板上影响上料机构的运转，故需要固定在电机座上，用双头螺柱固定，螺柱型号选用 898 *45和 898 *65各一个 螺柱型号不同。 图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 上图 料 8心距离前端面 3390据电机的重量 10505机座为实心材质。 底板 前底板是安置整个动力系统和传动系统，上料系统的部件，其强度和硬度决定着整个设备运行的稳定性和安全性，因此在实际设计中是不可忽 视的一环。 图 上 图 2，材料 45号 钢。厚度 40抗压强度达到要求 ，符合实际需求，此外四个角处安置地脚螺钉，地脚螺钉型号为 20 150 80， 共八个，因为后底板也需要四个地脚螺钉。长和宽是根据上料架的尺寸和电机安装尺寸设计而来，符合实际要求。 杆 连杆机构可虚拟出已知的运动规律和轨迹，是因为构件运动形式很多，例如摆动、转动、移动和平面或空间复杂运动。此外，因为连杆机构具有低副面接触的结构特点，所以有很多优点：在单位面积内运动副承受的压力比较小，接触面也很容易进行润滑，所以会有较小的磨损；较高的精度获得也很容易，而且制造很简单方便；他被广泛应用于不同机械和机电产品之中的主要原因是他可以靠自身的几何封闭来维系，而凸轮机构 还需要弹簧等力的封闭来保持接触。平面连杆机构具有以下缺点：正常情况下，比较复杂的设计只能实现给定的一些运动规律或者运动轨迹；如果会发生自锁性，而且工作效率降低，那么对于给定的运动要求肯定比较多而且复杂；机构中难以平衡的惯性力作复杂运动和作往复运动会产生，连杆常用于速度较低的场合是因为在高速时会引起较大的振动和动载荷。 本设备连杆的作用是把电机的转动运动转化成上料架的上下来回运动，连杆的材质性能 直接决定着整个传动的效果和整套设备的工作效率，连杆在机械设备里具有举足轻重的买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 作用，本设备对连杆的要求更加严格，其一， 连杆一端与电机相连必须保证连杆与电机结合的牢固性，使其不易松动，其二，连杆的另一端与上料架相连，一方面要带动上料架运动，另一方面还承担着上料系统的重量。故对连杆的要求不言而喻，下图是本设备设计的连杆。 图 材料 45号钢。从图 2个尺寸是上料架的层距的二分之一（原则上是相等的，但为了上料的效果更好所以连杆的中心距比上料架的层距的二分之一略大），因为连杆转一圈，上料架运动一个来回，上料层把饲料送上一个台阶。连杆与电机相连的一端的内径比电机直径略小，为的是造成它们之间是过盈配合以便紧紧固定在一起。连杆的另一端是实心相连的整体， 60外，连杆与电机输出轴之间用螺栓固定，螺栓型号为 5783 0，用六角头螺母紧定。 料架 上料架是用 来固定动上料层的，承担着上料的重任，底端与连杆相接，侧面沿着机体滑动，其对强度和刚度的要求较高，这里采用的材料是 304号不锈钢 ， 304不锈钢是一种通用性的不锈钢材料，防锈性能比 200系列的不锈钢材料要强。耐高温方面也比较好，一般使用温度极限小于 650。 304不 锈钢具有优良的不锈耐腐蚀性能和较好的抗晶间腐蚀性能。对氧化性酸，在实验中得出：浓度