吸风式清理去石机设计【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 1 摘要  在我国，送往碾米厂加工的稻谷，由于选种、栽培、收割、脱粒、堆晒、干燥、运输和储藏等原因，虽经粮食接收和管理部门的初步清理，一般都会留有一定数量的杂质。因而会在稻谷加工过程中容易损坏加工机具，影响设备工艺效果，增加维修费用，甚至造成设备事故和工伤事故。因此，在进行稻谷加工时必须进行清理，除去稻谷中的杂质。去石机是利用谷物与杂质悬浮速度不同进行分选的去石设备。本文所研究的 吸风式清理去石机主要将 稻谷、麦类等原材料 中的大杂、小杂、并肩石和并肩泥 进行 分离，从而得到 含杂率较低的 谷物 。吸风式清理去石机与传 统去石机相比较，具有去石效率高、石中含粮少、结构简单、低电耗等优点。本机结构紧凑，操作简便，安装简易，设有吸风除尘装置，减少了稻谷中的含尘量，性能优越，工作可靠，是广大农村、集镇谷物加工的优良机械。本机主要由筛网、去石筛网及吸尘风机三部分组成，主要对其偏心振动机构，皮带轮 ,轴进行了设计。  关键词： 去石机；谷物；粮油机械；筛网；吸尘风机；  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 n to of be a be in of on of in is to in in by by in a is to to a in is to is of 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 目录  1 绪论 . 5 计清理去石机的依据和意义 . 5 内去石机的发展史 . 5 国去石 机主要存在的问题 . 6 石机产业的任务 . 7 2 清理去石机的基本原理及机型 . 7 理去石机的基本原理 . 7 理去石机的分类 . 8 3 设计方案与参数的选择 . 10 型的选择与技术指标 . 10 型的选择 . 10 要技术指标 . 11 子在去石筛面上的运动学分析 . 11 要技术参数的选择 . 13 面斜度 . 13 量 . 13 心轴与风机的转速 . 14 量 . 14 偏心连杆机构功率的计算 . 14 4 电动机的选择与传动零件的设计 . 15 动机的选择与传动部分的设计 . 15 动部分的设计 . 15 带的设计  . 16 5 吸风式清理去石机的结构设计 . 18 网的选择与设计 . 18 石筛的选择与设计 . 19 心连杆机构的设计 . 20 尘风机的选择与设计 . 20 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 动轴的设计与校核 . 21 动轴的设计 . 21 动轴的校核 . 22 6 吸风式清理去石机的操作要求与维护 . 25 作要求 . 25 风式清理去石机的维护 . 26 7 结论 . 27 参考文献 . 28 致谢 . 29 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 1  绪论   设计清理去石机的依据和意义  在我国丘陵和山区地带，由于地块小且分布不集中，很难实 现收获机械化，所以粮食中难免有杂物和石块。以前粮食清选主要体现在对粮食进行筛选，去除其中的杂物，而混在粮食中的并肩石并不能去掉。近几年，精细农业的发展使粮食及种子加工业蓬勃兴起，从而也推动了粮食和种子清选机械的不断进步，出现了粮食筛选机和去石机。  目前来看，我国的原粮要先经过筛选机去除其中的杂物，再经过去石机去除其中的并肩石。对于企业来说既要买一台筛选机，又要买一台去石机，经济投入太大，而且清选效率低，能耗大，机器占地面积也大，噪音污染严重。而筛选去石组合机很好的解决了这些问题，既降低了企业的投入，又起到了 筛选杂物和去除石块的作用，大大提高了清选效率，符合精细农业的展要求。  现阶段，筛选与去石组合机应用的非常广泛。把筛选和去石功能综合到一台机器上，能一次性去除粮食中的大、小杂物和并肩石，节省了占地面积，缩短了工作时间，减少了企业的投入，深受企业的好评，具有很强的市场竞争力。  本课题拟研制的 吸风式清理去石机，使用于加工水稻、小麦等农产品，能够进行有效的分选，采用回转筛清除大杂物和小杂物，用振动筛去除并肩石，在农业生产中具有很大的作用。该机产量每小时可达 800 1100套动力为 筛选清洁，去石效率高，耗能低。整机结构合理，操作、安装、维修方便，体积小，是一种理想的、市场前景很广阔的农产品加工机械，是理想的谷物清选设备。  国内去石机的发展史  在我国，根据山地和丘陵地带粮食收获机械化程度不高，粮食中含杂物和石子较多的情况，我国的粮食机械设计者开发出了一系列的筛选去石设备。由刚开始的扬场机到筛选机，去石机再到筛选去石组合机只经历了几十年的时间，而且我国在吸取其先进技术的基础上努力研究，不懈探索，使我国的筛选去石技术无论在生产率和噪音污染上都接近国际先进水平。目前，在国 内处于先机水平的粮食清选机型主要有：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 5进国外先进技术，经过消化、吸收、改进研制而成。该机以双向倾斜、往复震动的工作台和穿过工作台面由下而上的气流进行清选作业，驱动装置采用双平衡偏心轴带动连杆驱动，其拆转简单，维修保养方便，承载能力强，工作平稳。另外该机采用双风机单凤室，一个调整控制风室总风量的装置，风室上面盖有一块鱼鳞片均风板，靠鱼鳞片的开度大小来保证各部分所需通风量的均匀度，操作方便，性能可靠，通风性好。该机主要用于各种谷物、棉花种子豆类核果类作物各种蔬菜籽及水稻等作物的清选和分 级。生产能力为每小时 1500洁度大于 98%。  计非常合理，结构新颖，技术先进，使用方便，控制简单。该机采用多参数在线可调，满足了不同种类及品种农作物种子的选种要求，大大提高了选种质量，而且自动控制及在线检测系统的硬件及软件系统设计合理，功能齐全，技术先进，采样系统精度高，控制执行机构采用低速同步电机，其扭矩大，成本低，工作可靠。该机生产率为每小时 1500 千克，除重杂率 75%，除轻杂率 85%，获选率 95%，伤种率 下滑力时，石子才能通过鱼鳞孔斜面向上滑行，即：   s o s               （ 3 1）  2         2   90s o 式中：  m 石子质量（ ）   筛板振幅（ m）   角速度（   K 阻力系数  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 A 石子受风面积（ 2m ）   空气比重  u 空气穿过鱼鳞孔的速度（   v 石子垂直运动速度（   将 、 Q、 F 值代入（ 3 1）得：   22 co ss i i s 30n从而得到：   c o ss i n c o ss i 2（ 3 2）  式中：  石子向上滑行时偏心轴的转速（   同理可得：   c o ss i n s i nc o 2（ 3 3）  式中：  石子向下滑行时偏心轴的转速（   主要技术参数的选择  筛面斜度  筛面斜度与物 料在筛面上运动速度有关。斜度太大，石子向上运动的阻力增加，进入精选室的速度减慢，甚至难于从出石口排出。同时，稻谷在筛面上向下滑行的流速增加，石子有可能被稻谷夹带而从出谷口流出。斜度过小，石子向上滑行的阻力虽然减小，但谷粒在筛面上向下运动速度减慢，影响产量，而且石子中含固量也会相应增加。故筛面斜度一般设定在 10 14之间。  因此本机的筛面斜度选择 10。  流量  根据吸风式清理去石机的工作原理，主要借助谷石自动分级的作用进行谷石分离。为了创造良好的自动分级条件，去石筛面上的谷层厚度不能太薄，必须 保持足够的流量。但流量过大，也是不适宜的。因为流量过大，谷层过厚，会使一买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 部分石子得不到充分自动分级，不能很好沉到谷层下部与筛板接触，向出石口方向移动，而与谷粒混在一起，从出谷口流出，影响去石效果。所以，吸风式清理去石机的流量必须适宜。  因此，本机每厘米筛面宽度每小时流量设定为 60 75 偏心轴与风机的转速  偏心轴是带动筛体进行振动的传动机构，风机是保证鱼鳞筛板是的稻谷与石子进行分离的重要组成部分。因此偏心轴与风机的转速必须在一定的范围之内。而吊杆斜度与筛板的夹角设定在 30 35，鱼鳞孔 斜面的夹角设定在 26左右。故根据式（ 3 2）和（ 3 3）可以计算出石子在去石筛面上运动时偏心轴的转速。  因此计算得去石机偏心轴转速为 610 去石风机转速为 2800   风量  去石机的风量是决定穿过去石筛网和物料层气流速度、影响物料自动分级和推动石子向上滑行的重要因素。若风量过小，物料在筛面上不能形成悬浮状态，影响自动分级。同时， 紧贴在筛面上的石子受到气流的反向推力减小，石子沿鱼鳞孔凸面向上滑行困难，容易同谷粒一起排出机外。风量过大，气流会吹穿谷层破坏自动分级。因此风量应根据谷石筛面运动状态进行调节，使谷石保持良好的自动分级的条件，达到谷石分离的目的。  其中：查农机手册 Q= 221 1 sD n （ 3 4）  因此吸风式清理去石机去石筛面鱼鳞孔出口风速以 12 13m/理每吨稻谷所需风量为 600 3m 。  偏心连杆机构功率的计算  偏心连杆机构的功率主要消耗在筛体每一次振动的动能上。筛体主轴每回转一周，速度由零增大到化两次，所需的动能为：  222                 （ 3 5）  式中：  A 筛体主轴回转一周的动能  m 筛体的总质量  筛体运动的最大速度  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 而                    30则                                      （ 3 6）  利用上次可以求得偏心振动振动筛所需功率：   6231  260      （ 3 7）  式中：  1N 偏心振动机构振动筛的功率（  G 筛体总重量（  n 主轴转速（ r/ r 偏心半径（ m）   传动效率，取 电动机的选择与传动部分的设计  根据以上计算可知去石风机的转速为 2800 因此去石风机的电动机转速选择 2830 选功率 2级电动机，型号为 2。  而带动去石偏心轴转动的电机选择转速为 1n =1390 功率为 4级电动机 802 4。  传动部分的设计  图 4 1  传动简图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 如图 4 1 所示，本机采用普通 机连接小带轮，大皮带轮带动与轴连接，从而带动去石偏心轴 转动，进而实现筛体振动的效果 。  V 带的设计   根据工作机与工作时间选得 K  则  （ 4 1）  根据以上数据并查机械设 计手册选择 带。   D , 2D 。  查表选小带轮直径 ,501  设 %1 , 则大带轮直径  ：   956101390125%111 2112     （ 4 2）  大带轮转速：   m i   求102 1252952 21 求         52 1 252 952 12 初取中心距    a=650长          m 1 9 7 1650856502210222 （ 4 3）  基准长度      查机械设 计手册取 000 中心距   合适  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 （ 4 4）  小轮包角   252951806021 （ 4 5）   带速   0060 1 3 901251 0 0060 11  传动比   01 3 9 021 0 带根数         Lc z （ 4 6）  取 z=1根   张紧力   （ 4 7）  轴上载荷   i i 0 （ 4 8）   大带轮采用腹板式结构，小带轮采用实心轮结构。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 小皮带轮结构如图 4 2所示：  图 4 2  小皮带轮结构图  大皮带轮结构如图 4 3所示：  图 4 3  大皮带轮结构图   于带速 u=s，所以带轮采用 行制造。  5. 吸风式清理去石机的结构设计  筛网的选择与设计  筛网是进行初步筛选的主要部件。谷物清理工艺对筛面的要求是：具有足够的强度、刚度和耐磨 性，筛孔面积百分率（筛孔总面积占整个筛面面积的百分率）最大，筛孔不易堵塞，物料在筛面上运动时与筛孔接触机会较多。因此第一层筛买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 网选择用厚 筛面选择长方形筛孔。长方形筛孔的规格为 ，横向间距为 5向间距为 ，其排列方式如图 5 1所示：  图 5 1  长方形筛板筛孔排列图  第二层筛网 选择用 筛面选择圆形筛孔。圆形筛孔的型号为 ，各孔之间采用错列排列。其排列方式如图 5 2所示：  图 5 2  圆形筛板筛孔排列图  去石筛的选择与设计  去石筛是去石机的主要工作部件。它是由正向和反向的鱼鳞孔筛板构成。其鱼鳞孔筛板是用 度的薄钢板冲压形成单面形状的筛板。其鱼鳞孔型号为孔 20形状如图 5示：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 图 5 3 去石筛板鱼鳞孔形状 图  偏心连杆机构的设计  偏心轴连杆机构主要由传动轴、轴套、偏心轴盘、轴承、轴承盖、定位螺钉、螺母和连接杆构成。由于去石装置重量较小，运动惯性力也较小，所以不设平衡装置。偏心连杆机构如图 5 4 所示：  1.  定位螺钉； 2.  偏心轴盘； 3.  滚动轴承； 4.  偏心轴套；  5.  键； 6.  轴承盖； 7.  连接杆； 8.  螺母； 9.  传动轴  图 5 4  偏心连杆机构图  偏心连杆安置于筛体的对称中心位置，传动轴通过连杆和螺母与去石装置连接，从而实现去石装置的振动。传动轴轴径为 30心轴套通过定 位螺钉与传动轴进行定位；滚动轴承采用深沟球轴承，型号为 6010。  吸尘风机的选择与设计  吸尘风机由电动机和风叶轮构成。电动机通过轴与风叶轮进行连接，从而带动风叶轮进行转动，进而实现吸风的效果。风叶轮的主要结构由风叶、上层板和下层板组成，风叶焊接在上下层板之间。其结构图如图 5 5 所示：  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 图 5 5  风叶轮结构简图  传动轴的设计与校核  传动轴的设计    初步估算传动轴的直径  选取 45 号钢作为传动轴的材料，调 质处理。查机械设计手册取 C=112，根据最小直径的公式：    2 33                 （ 5 1）    偏传动轴的结构设计  根据传动轴上的零件装配关系，经过比较分析确定传动轴的结构如图 5 6：  图 5 6  传动轴    传动轴各部分直径的确定  轴承座上 轴套的直径为 25以的 5其长度为 50 知偏心轴套的小直径为 30而选择此段传动轴的直径为 30其长度为 385 段与 一样固定在轴承座上并且皮带轮端起到定位的作用，取其直径为 25其长度为 70 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 段连接皮带轮，而皮带轮上孔的直径为 20取直径为 20度为  段为螺纹退刀处，取其直径为 15度为 21：此段为螺纹段，末端与垫片和螺母起到固定的作用，取其直径为 20度为 30   传动轴上零件的周向固定  轴与偏心轴套上采用键进行固定，由 0机械设计手册，采用圆头普通平键进行周向固定，其型号为键 708   1096 轴与皮带轮上采用键进行固定，由 0机械设计手册，采用圆头普通平键进行固定，其型号为键 306   1096   传动轴上零件的轴向固定  采用轴承座进行固定； 与偏心轴套进行连接，同时在偏心轴套上镶嵌两个定位螺钉；  传动轴的校核     传动轴的受力分析：由于轴固定在轴承座上，则轴承座对轴有力的作用；偏心连杆机构通过轴进行振动，则轴受到偏心连杆机构的作用力；大皮带轮通过轴带动偏心连杆机构的运动，轴在大 皮带轮受到的载荷 传动轴总体受力图如图 5 7所示：  图 5 7  传动轴总体受力分析图     作扭矩图：  由图 5 7 可知  Nr i  0  4 99 5 4 9 201 。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 扭矩图如图 5 8 所示：  图 5 8  扭矩图     作水平面的弯矩图：  由 t 轴，求 5030 ,  1  0 。  由 0,0211 得 90。  所以截面 C 的弯矩为  7 所以水平弯矩如图 5 9 所示：  图 5 9  水平面弯矩图     作垂直面内的弯矩图：  由 0,03221 求得  0 8,2 4 1 。  所以：  截面 C 处的弯矩为：  2  处的弯矩为： 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 所以垂直截面的弯矩图如图 5 10 所示：  图 5 10  垂直面弯矩图     作合成弯矩图：  截面 C 处的弯矩为：    处的弯矩为：   而 的斜率     2  19 2 l D 段的斜率     103 l 11 所示：  图 5 11  合成弯矩图  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25   求当量弯矩  由图 19 可知 C 截面为危险截面，对脉动循环变化的转矩 则处的当量弯矩   222  由于轴的材料为 45 号钢，故取 551 b。     校核轴径  查机械设计手册可知：    33 所以传动轴设计合理，不会出现危险。  6.  吸风式清理去石机的操作要求与维护  操作要求     人机原粮应 符合国家标准，操作是力求流量均匀。     去石机风量大小由风机调节板调节，去石机筛面角度可调节，以出石嘴出石为准。     鱼鳞筛面、匀风板、风门等都是气流通过的构件，要经常保持畅通无阻，鱼鳞筛面堵塞时，可用钢丝刷清理，切勿重敲。     设备在运行过程中有异常现象是（如剧烈振动、异声等）应立即停止工作并进行检 查，排出故障。     开始工作前，应检查筛板和风机内有无异物，轴承座是否紧固，皮带是否张紧，各运转部位润滑情况。用手转动皮带轮如无异物，方可开车。     去石机采用橡胶轴承的紧固装置，橡皮轴承紧固是应使橡皮处于无应力的状况下。     停止工作前，应先停止进料，随即关闭去石机和风机，使筛板上铺有一层物料，以免 下次开始工作由于物料不能及时铺满筛面而产生气流分布不均的现象。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26   开始工作前，必须检查一切紧固件是否拧紧，以防有关技术参数变动而影响去石效果。     去石筛面要包成平整，纵向与水平夹角保持 10度，横向与水平平行，筛面不得有凹凸现象，筛面的凸出边磨损后，应立即更换去石筛面。     工作中要勤查净粮中含石 和石中含粮情况，发现问题及时找出原因，以便采取措施。  吸风式清理去石机的维护    石中含粮多  其原因主要为设备前路风力过多，精选室的逆向风力过小；风量过小或匀风板上积满杂质；吊杆轴承严重磨损、安装基础不够牢固，使筛体产生不规则振动；机体安装不平，使筛面的斜面减少。其排出方法分别为清理精选室下的网孔；开大风门并清除杂质；更换吊杆轴承，加固基础的联结；校正机体，使筛面达到应有的斜度。    物料走单边  物料走单边的主要原因分别为筛面横向不平；吊杆歪扭、长度和倾斜角不一致；进料横向不均匀。排出方法风味是在物料多的侧箱体地下校正；校正或更换吊杆；调节下料方法。    石子走单边  石子走单边的主要原因分别为筛面横向不均匀；吊杆歪斜。其解决方法分别为在石子拖长一侧的箱体衬垫；校正吊杆。    精选室前砂石积聚过大  精选室其产生此类原因主要为筛层风量过大；吊杆与水平夹角过小；筛面超过 10度。排出方法分别为关小分门；防长吊杆螺丝；箱体前端衬垫 10 度。    流量太厚  流量太厚的主要原因包括总风量不足，匀风板堵塞，流量过大，筛面不足10度。针对此类原因可以加大风门，清理匀风板，检查调整流量，筛体后部衬垫到 10度。  买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 7.  结论  本次设计的是 25型吸风式清理去石机。清理去石机在粮油机械中起到了非常重要的作用。我国是粮食生产大国，但我国的粮油机械相对比较落后。经过近些年来的发展，去石机也逐步得到了发展，去石机的机型也 呈现多样式，其设计方法越来越具有创新性。因此，对于我们还未踏入社会的学生来说，其设计方法值得我们去探讨与学习。  对于本次设计的吸风式清理去石机来说，其特点是：采用了筛选法和比重分选法的组合形式；通过筛面进行除去稻谷中的大杂与小杂，利用去石筛网以及吸尘风机除去稻谷中的并肩石，去石筛面采用正向单面鱼鳞孔筛面，而在精选室中选择反正单面鱼鳞孔筛面，进一步的减少了石子中的含谷量，从而提高了除杂率；同时采用偏心连杆机构实现筛体的振动，进一步实现杂质的分离；摆脱了传统去石机的不足之处，本次设计的 吸风式清理去石机结 构紧凑、占用空间小、耗电低、效率高。本着实用性以及经济性的理念，在各个部件的设计要求上比较开放，采用了两台电动机，因而其出现的问题也比较大，这是本次设计中不理想一处。在今后，应该进一步加强社会实践的内容，同时继续学习去石机的相关知识与要求。  紧张忙碌的毕业设计已经接近尾声，这次设计是对我大学三年来学习的一次最综合性的检验，更是一次综合性的学习过程。尽管在设计过程中遇到或多或少的问题，但是我们得到的更多。此次毕业设计不仅使我学习和巩固了专业课知识，而且了解到了课本以外的专业知识，个人能力得到很大提高。同时也锻 炼了社会实践能力与人协作的精神，为