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饲料切碎压实机的设计(含源文件),饲料,切碎,压实机,设计,源文件
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塔里木大学 毕业论文（设计）任务书 学院 机械电气化工程学院 班级 农机 13 学生姓名 张万禄 学号 8031209118 课题名称 饲料切碎压实机的设计 起止时间 2012 年 10 月 15 日 2013 年 5 月 25 日（共 14 周） 指导教师 李传峰 职称 副教授 课题内容 切碎滚筒是庆祝饲料售货机消耗功率最大处，起到片形状设计得不好会使消耗的功率成倍增加，并一起正东等不良后果。刀片对物料除了具有切碎功能外，还具有抛送功能因此在设计上要求刀片具有良好的切碎和抛送性能。设计时，首先要精确刀片 在切碎滚筒上牌布形式，刀片排布形，然后根据实际要求设计传动装置和工作装置。回执二维装配图和零件图。对整机进行三维实体建模 。 拟定工作进度（以周为单位） 第 1 周 第 2 周 通过查找文献资料，撰写开题报告。 第 2 周 第 5 周 根据现有的青贮机构思自己的设计方案。 第 6 周 第 9 周 据工作要求，计算并查阅相关手册，选择和设计个零部 件。 第 10 周 第 12 周 运用 件，绘制二维零件图和装配图，运用 成整体零件的三维建模。 第 12 周 第 13 周 从工艺性能，经济性能，使用性能等方面对产品进行 综合评价，校核修正，完成铲平说明书。 第 14 周 整理好毕业设计书和图纸等资料等待答辩。 主要参考文献 1 陈长林 , 张彬 , 沐森林 青贮机的设计及试验研究 J. 农机化研究 2009, 01:1852张科星 ,王昕伟 ,贾晶霞 J械 ,2009,10:333郭荣钗 J2009,01:53. 4王进华 D院 ,2011. 5王进华 ,王泽群 ,贾晶霞 ,叶红艳 J2011,526王进华 ,王泽群 ,刘汉武 ,朱孔欣 ,赵明 自走式矮秆青贮饲料收获机研究 J2012,02:1097孙国生 走式玉米青 (黄 )贮联合收获机研制与推广应用 J2012,05:148赵满全 ,韩宝生 ,王春光 ,佘大庆 ,赵士杰 ,刘伟峰 ,刘汉涛 . 青贮饲料收获机设计与试验 J. 农机化研究 ,2006,11:1069王泽群 ,滕绍民 ,赵明 J. 中国奶牛 ,2007,02:4310万霖 , 车刚 ,汪春 ,赵清华 . 4青贮饲料收获机设计与试验 J. 农业机械学报 ,2008,03:187任务下达人（签字） 李传峰 2012 年 10 月 12 日 任务接受人意见 同意接收 任务接受人签名 张万禄 2012 年 10 月 150 日 注： 1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。 2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。 3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。 青贮饲料切碎压实机的设计 张万禄 摘要： 饲草切碎机主要用来切断茎秆类饲料，如谷草、稻草、麦秸、干草以及各种青饲料、青贮玉米、高梁秸秆等。其切碎机理主要是依靠外力的作用，克服农业纤维物料内部的凝聚力而使物料断裂或破裂成具有一定长度的碎段的过程。要想实现这一切碎过程，可以通过对农业纤维物料施加作用力压断或对农业纤维物料进行剪切的方法来实现。为了使青饲料有良好的发酵过程和密封效果，同时实现饲料的顺利取卸，需将青饲 料切成 10 20样的长度可以采用轮刀式切碎机理来获得。本设计针对新疆地区的广大农村用户所需，青贮原料主要是小麦秸秆、谷草、苜蓿和玉米秸秆等，其切碎机构采用轮刀式凹凸刀片相结合的切碎结构，具有滑切性能好、产量高和能耗低等特点。 关键词 ： 切碎机；轮刀式；青贮饲料；压实 设计总体方案 轮刀式青贮饲料切碎机主要由输送喂入装置、切碎装置、抛送排料装置、动力传输装置，机架和其他附属设备等组成。轮刀式青贮饲料切碎机的结构原理，如图 1所示。切碎机作业时，由电动机带动通过传动带使切碎机主轴和刀轮 同时高速旋转，利用电动机 带 动 刀 轮 高 速 旋 转 ; 饲图 1 总体装配图 1、压实箱 2、轴承 3、传送箱 4、粉碎机架 5、粉碎壳体 6、抛送叶片 7、动刀片 8、上喂入辊 草在输送装置和上下棘齿喂入辊作用下进入喂料口时，高速旋转的刀片将饲草切断；切断的饲草在刀轮的离心作用和抛送叶片的旋转作用下从排料口被抛出箱体，从而完成喂料、切碎以及抛送排料等工作。 压实部分作业时，有输送带将料物输送到螺旋输送器中，有螺旋输送器将物料输送到压实箱中，在压实箱中料物囤积 ，料物源源不断地输送到压实箱中，当压实的力达到外部盖子上弹簧的力时，料物将盖子推开，将料物输送出去，由输送带将料物输送走。然后由弹簧的弹力将盖子重新盖上，这样不间断的重复，以实现切碎压实的目的。 输送装置设计 输送装置为链板式输送器，由下端喂入电机带动，根据切碎要求，s。该输送器输送能力强，输送链的传动紧度可以通过改变其链轮中心距来调节。喂入装置采用棘齿式喂入辊 ， 直径 100作宽度为 300齿式喂入辊抓取能力强，夹持饲草稳定可靠，同时对青贮饲草有一定的轴向划劈作用。由于 饲草被轴向划劈开可以迅速地多排出汁液，加快了青贮饲草乳酸菌发酵，使乳酸浓度迅速增加，提高了饲草的青贮质量。棘齿式喂入辊如图 2 所示 图 2 棘齿式喂入辊的示意图 上喂入辊以上下浮动，采用联轴节浮动机构，浮动量调节范围为 10 35证喂入均匀、连续、稳定和可靠 ; 下喂入辊传动轴上装有离合器，超载时离合器自动打滑，切断喂入辊动力的传递。喂入辊速度与输送链速度相适应，保证饲草的连续和稳定喂入。 切实装置 图 5 刀架轮的结构图 根据青贮原料韧性大、强度低的特点，选择圆盘式凹凸刃刀片相结合的滑切设计方案。该切碎方式具有滑切性能好、产量高和能耗低等特点，切碎机均布于动刀架上安装了 3 个凸刃动刀片，同时间隔均布了 3 个抛送叶片，适当增加动刀架的质量，进而增大刀架的转动惯量，以弥补阻力矩变化所引起的运转不均的缺点，改善切碎性能。刀轮装置如图 3 所示。 图 3 刀轮装置的示意图 为了使切割动作顺利完成，在切碎室内侧加一片凹刃定刀片，同时适当提高动刀切削的速度，保证刀具刀刃的锋利。切碎机刀片结构简单，制造、安装和磨刃方便，结构如图 4 所示。 图 4 动刀片和定刀片的结构示意图 刀架轮是安装刀片和抛送叶片的装置。此刀架轮通过平键与主轴连接一起旋转，刀架轮上设有 6 个安装刀片和 6 个安装抛送叶片的 12 螺栓孔，结构如图 5 所示。 图 5 刀架轮的结构图 动刀偏心距和滑切角 饲草采用滑切可减小切割阻力，达到提高效率降低功耗的目的。为了保证刀片具有滑切过程，其刃线至回转中心 O 应具有适当的动刀偏心距 e 。当刀片产生滑切时，切割点 M 速度分析如下：切速度刃线。速度 v 和 ，等于刀刃切线与切割半径之间的夹角，如图 6 所示。 图 6 切碎机的刀片滑切示意图 O 动刀回转中心 e 偏心距 滑切角 r 切割半径 由图 3知；动刀偏心距与滑切角的关系为 e = 式中 滑切角 ( ) ； r 切割半径 ( 在一定滑切角范围内，滑切程度越大，切割阻力越小，越省力。根据设计尺寸要求，刀片滑切角变化范围为 20 60， 取动刀偏心距 e =应的切割半径 r 为 87 220 结论 （ 1） 青贮饲料切碎机采用了轮刀式凹凸刀刃相结合的切碎方式，具有结构合理，工 作性能良好，使用安全方便，工作效率高等特点，适合于大中型畜牧业养殖户对谷草、稻草、麦秸、干草及各种青饲料、青贮玉米和高梁秸秆等切碎青贮的要求。 （ 2） 该机节约能源，并合理利用农业作物秸秆等资源，提高了饲草的青贮质量以及青贮饲草使用的可靠 性和利用 率，极大地降低了农业作物秸秆等资源的浪 费和畜牧养殖成本。 （ 3） 该机的研制对饲草青贮技术的推广应用、促进 畜牧业的持续稳定发展、实行农牧相结合及形成节粮 型的畜牧业结构具有十分重要的意义 。 参考文献 1陈长林 ,张彬 ,沐森林 青贮机的设计及试验研究 J009, 01:1852张科星 ,王昕伟 ,贾晶霞 发展概况与趋势 J. 农业 机 械 ,2009,10:333郭荣钗 2009,01:53. 4王进华 D院 ,2011. 5王进华 ,王泽群 ,贾晶霞 ,叶红艳 J2011,526王进华 ,王泽群 ,刘汉武 ,朱孔欣 ,赵明 J2012,02:1097孙国生 黄 )贮联合收 获 机 研 制 与 推 广 应 用 J. 农 业 工程 ,2012,05:148赵满全 ,韩宝生 ,王春光 ,佘大庆 ,赵士杰 ,刘伟峰 ,刘汉涛 . 青贮饲料收获机设计与试验J. 农机化研究 ,2006,11:1069王泽群 ,滕绍民 ,赵明 的 发 展 现 状 J. 中 国 奶牛 ,2007,02:4310万霖 ,车刚 ,汪春 ,赵清华 . 4青贮饲料收获机设计与试验 J. 农业机械学报 ,2008,03:18711曹洪国 . 青饲收获机产品技术与发展趋势 J. 农业机械 ,2003,05:1612袁慧 颖 ,支杏珍 . 我国饲草收获机械市场现 状 及 前 景 简 析 J. 农 业 机械 ,2005,07:3013车刚 ,万霖 ,张伟 ,汪春 ,马永财 J. 农业机械学报 ,2010,02:8214杨宁 ,李纪周 . 全株玉米青贮与收获机械化技术 J. 现代农业装备 ,2012,07:5915杨宁 ,李纪周 . 全株玉米青贮与收获机械化技术 J. 农机科技推广 ,2012,07:5316赵满全 ,韩宝生 ,佘大庆 ,刘伟峰 ,刘汉涛 ,陈铁英 . 青贮饲料收获机关键部件 设计与应用研究 A. 中国农业工程学会（ 011 年学术年会论文集C. 17冯佐龙 . 4青饲料收获机关键部件的研究 D2008. 18孙仕明 ,常建国 ,陈宝昌 ,李世柱 . 我国青贮玉米收获机械技术现状及发展建议 J 究 ,2004,01:25 青贮饲料切碎压实机的设计 张万禄 摘要： 饲草切碎机主要用来切断茎秆类饲料，如谷草、稻草、麦秸、干草以及各种青饲料、青贮玉米、高梁秸秆等。其切碎机理主要是依靠外力的作用，克服农业纤维物料内部的凝聚力而使物料断裂或破裂成具有一定长度的碎段的过程。要想实现这一切碎过程，可以通过对农业纤维物料施加作用力压断或对农业纤维物料进行剪切的方法来实现。为了使青饲料有良好的发酵过程和密封效果，同时实现饲料的顺 利取卸，需将青饲料切成 10 20样的长度可以采用轮刀式切碎机理来获得。本设计针对新疆地区的广大农村用户所需，青贮原料主要是小麦秸秆、谷草、苜蓿和玉米秸秆等，其切碎机构采用轮刀式凹凸刀片相结合的切碎结构，具有滑切性能好、产量高和能耗低等特点。 设计总体方案 轮刀式青贮饲料切碎机主要由输送喂入装置、切碎装置、抛送排料装置、动力传输装置，机架和其他附属设备等组成。轮刀式青贮饲料切碎机的结构原理，如图 1 所示。切碎机作业时，由电动机带动通过传动带使切碎机主轴和刀轮同时高速旋转，利用电动机带动刀轮 高速旋转 ; 饲草在输送装置和上下棘齿喂入辊作用下进入喂料口时，高速旋转的刀片将饲草切断；切断的饲草在刀轮的离心作用和抛送叶片的旋转作用下从排料口被抛出箱体，从而完成喂料、切碎以及抛送排料等工作。 图 1 总体装配图 1、压实箱 2、轴承 3、传送箱 4、粉碎机架 5、粉碎壳体 6、抛送叶片 7、动刀片 8、上喂入辊 压实部分作业时，有输送带将料物输送到螺旋输送器中，有螺旋输送器将物料输送到压实箱中， 在压实箱中料物囤积，料物源源不断地输送到压实箱中，当压实的力达到外部盖子上弹簧的力时，料物将盖子推开，将料物输送出去，由输送带将料物输送走。然后由弹簧的弹力将盖子重新盖上，这样不间断的重复，以实现切碎压实的目的。 输送装置设计 输送装置为链板式输送器，由下端喂入电机带动，根据切碎要求，其输送速度为 s。该输送器输送能力强，输送链的传动紧度可以通过改变其链轮中心距来调节。喂入装置采用棘齿式喂入辊 ， 直径 100工作宽度为 300齿式喂入辊抓取能力强，夹持饲草稳定可靠，同时对青贮饲草有一定的轴 向划劈作用。由于饲草被轴向划劈开可以迅速地多排出汁液，加快了青贮饲草乳酸菌发酵，使乳酸浓度迅速增加，提高了饲草的青贮质量。棘齿式喂入辊如图 2 所示 图 2 棘齿式喂入辊的示意图 上喂入辊以上下浮动，采用联轴节浮动机构，浮动量调节范围为 10 35证喂入均匀、连续、稳定和可靠 ; 下喂入辊传动轴上装有离合器，超载时离合器自动打滑，切断喂入辊动力的传递。喂入辊速度与输送链速度相适应，保证饲草的连续和稳定喂入。 切实装置 根据青贮原料韧性大、强 度低的特点，选择圆盘式凹凸刃刀片相结合的滑切设计方案。该切碎方式具有滑切性能好、产量高和能耗低等特点，切碎机均布于动刀架上安装了 3 个凸刃动刀片，同时间隔均布了 3 个抛送叶片，适当增加动刀架的质量，进而增大刀架的转动惯量，以弥补阻力矩变化所引起的运转不均的缺点，改善切碎性能。刀轮装置如图 3 所示。 图 3 刀轮装置的示意图 为了使切割动作顺利完成，在切碎室内侧加一片凹刃定刀片，同时适当提高动刀切削的速度，保证刀具刀刃的锋利。切碎机刀片结构简单，制造、安装和 磨刃方便，结构如图 4所示。 图 4 动刀片和定刀片的结构示意图 刀架轮是安装刀片和抛送叶片的装置。此刀架轮通过平键与主轴连接一起旋转，刀架轮上设有 6 个安装刀片和 6 个安装抛送叶片的 12 螺栓孔，结构如图 5 所示。 图 5 刀架轮的结构图 动刀偏心距和滑切角 饲草采用滑切可减小切割阻力，达到提高效率降低功耗的目的。为了保证刀片具有滑切过程，其刃线至回转中心 O 应具有适当的动刀偏心距 e 。当刀片产生滑切时，切割点 M 速度分析如下：切速度度 v 和 ，等于刀刃切线与切割半径之间的夹角，如图 6 所示。 图 6 切碎机的刀片滑切示意图 O 动刀回转中心 e 偏心距 滑切角 r 切割半径 由图 3知；动刀偏心距与滑切角的关系为 e = 式中 滑切角 ( ) ； r 切割半径 ( 在一定滑切角范围内，滑切程度越大，切割阻力越小，越省力。根据设计尺寸要求，刀片滑切角变化范围为 20 60，取动刀偏心距 e =应的切割半径 r 为 87 220 结论 （ 1） 青贮饲料切碎机采用了轮刀 式凹凸刀刃相结合的切碎方式，具有结构合理，工 作性能良好，使用安全方便，工作效率高等特点，适合于大中型畜牧业养殖户对谷草、稻草、麦秸、干草及各种青饲料、青贮玉米和高梁秸秆等切碎青贮的要求。 （ 2） 该机节约能源，并合理利用农业作物秸秆等资源，提高了饲草的青贮质量以及青贮饲草使用的可靠 性和利用率，极大地降低了农业作物秸秆等资源的浪 费和畜牧养殖成本。 （ 3） 该机的研制对饲草青贮技术的推广应用、促进 畜牧业的持续稳定发展、实行农牧相结合及形成节粮 型的畜牧业结构具有十分重要的意义 青贮饲料切碎压实机的设计 1、 本课题来源及研究的目的和意义 近年来，随着畜牧业，尤其是草食家畜业的发展。优质饲草、饲料作物成为发展高效畜牧业的基础。因此，青贮饲料的发展空间和前景将更为广阔，更有利于畜牧业的健康发展，将成为提高牛羊等草食性家畜养殖效益和产品质量，提高产品竞争力和单位种植效益的有效途径。青贮饲料可保持青绿饲料的营养特性，富含多种维生素，易消化，适口性好，具有酸香味，柔软多汁，占用空间小，管理应用时，可长期保存，是草食性牲畜的重要饲料源，对牛的产量和质量、肉牛的增重尤为重 要。 针对广大牧区实施禁牧舍饲政策后饲草饲料供应不足，调制干草损失严重，青贮技术水平落后，草原畜牧业发展进程减缓，草畜矛盾日趋激烈，农牧民的养殖效益锐减等问题，在内蒙古锡林郭勒盟西乌珠穆沁旗开展了两年的天然牧草草捆青贮关键工艺条件、贮藏时间对天然牧草草捆青贮饲料质量、不同处理天然牧草草捆青贮饲料二次发酵趋势研究。研究结果表明： 天然牧草草捆在含水量为 65 70、密度在 350 400kg/件下青贮，青贮料的感官品质、发酵品质较好，贮成率显著高于其它处理条件，综合评定饲用价值较高 。 添加菌剂可改善天然牧草草捆青贮饲料的品质和稳定性。添加量为 然牧草青贮饲料可消化营养物含量相对较高。 天然牧草青贮料的最佳利用时间应在青贮 35之间。 将天然牧草草捆青贮可有效地保存牧草中粗蛋白、粗脂肪、胡萝卜素 等营养成分的含量，降低纤维类物质的含量，提高了天然牧草总可消化营养物质的含量。 2、本课题所涉及的问题及国内（外）研究现状及分析 国外生产饲料呀会计较多的要要数美国，目前内衣引进了美国 司的压块机产品。该公司所生产的压块机出了价格昂贵外，在设计及使 用中还从在如下问题： 1液压系统次用风冷，体积大，噪声高，冷却效果差，耗能大。 2 温声快且大，一般工作几小时液温几超过允许范围，需停机呆愣后才能在性工作。 3 压制力难以条顶到设定值，使的压制的快了一度低、粘结性差，成形率低，造成运输，饲喂过程中的损失亦大。 4 压制速率难以达到设计要求。 新型饲料压块机力图避免引进产平设计使用中所出现的问题，特别是对电液控制系统采用了全新的设计，使该机具有如下特点： 颖，使用方便，操作灵活，工作安全可靠，使用寿命长。 产完全实现自 动化，另备有手动操作方式，共检查调整及维修保养。 3 采用两通插装技术，使液压系统高度集成化，结构紧凑合理，工作稳定可靠，动作灵敏，液压损失小，温度低，故障少，寿命长，维修保养方便。 4采用节能技术，节能效果显著。 块成型率高。 3、对课题所涉及的任务要求及实现预期目标的可行性分析 成功设计出青贮饲料切碎压实机应有以下几个任务要求： 1、结构简单，使用方便，操作灵活，工作安全可靠， 方便快捷、 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、 采用两通插 装阀技术，使液压系统高度集成化，结构紧凑合理，动作灵敏，液压损失小，温度低，故障少，维修保养方便。 4、采用节能技术，节能效果显著，压制力大，压块成型率高。 4、本课题需要重点研究的、关键的问题及解决的思路 究内容 1液压系统次用风冷，体积大，噪声高，冷却效果差，耗能大。 2 温声快且大，一般工作几小时液温几超过允许范围，需停机呆愣后才能在性工作。 3 压制力难以条顶到设定值，使的压制的快了一度低、粘结性差，成形率低，造成运输，饲喂过程中的损失亦大。 4 压制速率难以达到设计要求。 决思路 压站，阀块，控制箱和机架等组成部分组成。主机以 45 度倾角安装于下机架上，主缸，门缸，门栓及压模腔 4 大部件构成主机工作机构。 2采用电液自动控制系统，生产完全实现自动化，另备有手动操从方式，共检查调整机维修保养用。 3液压站有主机供油和循环冷却两大系统组成。它的主机，阀块及控制电路组成点也自动控制系统。 4、 采用两通插装阀技术，使液压系统高度集成化，结构紧凑合理，动作灵敏，液压损失小，温度低，故障少，维修保养方便。 5、 完成本课题的工作方案及进度计划 完成本课题的方案： 在原切碎压实机的设计基础上，对切碎压实机装置进行设计，采用液压系统及电控原理， 改进青贮饲料切碎压实机装置，达到 效率高、寿命长、造作简单、维护方便等优点。 第 1 3 周 查阅文献，撰写开题报告。 第 4 6 周 根据现有的青贮机构思自己的设计方案。 第 7 8 周 据工作要求 ,计算并查阅相关手册 ,选择和设计各零部件。 第 9 10 周 运用 件 ,绘制二维零件图和装配图。 第 10 12 周 运用 成整体零件的三维建模。 第 12 13 周 从工艺性能 ,经济性能 ,实用性能等 方面对产品进行综合评价 . 校核修正 第 14 周 整理毕业设计说明书和图纸等资料，准备答辩。 6、 主要参考文献 1陈长林 ,张彬 ,沐森林 青贮机的设计及试验研究 J009, 01:1852 张科星 , 王昕伟 , 贾晶霞 . 国内外青贮饲料收获机械发展概况与趋势 J. 农业机 械 ,2009,10:333郭荣钗 J2009,01:53. 4王进华 D院 ,2011. 5王进华 ,王泽群 ,贾晶霞 ,叶红艳 J2011,526王进华 ,王泽群 ,刘汉武 ,朱孔欣 ,赵明 自走式矮秆青贮饲料收获机研究 J2012,02:1097 孙国生 . 多功 能自 走式 玉 米青 ( 黄 ) 贮 联合收 获 机研 制与 推广 应用 J. 农 业工程 ,2012,05:148赵满全 ,韩宝生 ,王春光 ,佘大庆 ,赵士杰 ,刘伟峰 ,刘汉涛 . 青贮饲料收获机设计与试验 J. 农机化研究 ,2006,11:1069王泽群 ,滕绍民 ,赵明 J. 中国奶牛 ,2007,02:4310万霖 ,车刚 ,汪春 ,赵清华 . 4青贮饲料收获机设计与试验 J. 农业机械学报 ,2008,03:187学生签名 张万禄 2012 年 11 月 15 日 指导教师审阅意见 方案可行 同意开题 指导教师签名 李传峰 2012 年 11 月 15 日 论文答辩 青贮饲料切碎压实机的设计 姓名：张万禄 指导老师：李传峰 班级：农机 13要内容 研究目的及意义 总体方案的设计 主要部件的工作过程 结论与展望 致 谢 研究的目的及意义 当前我国玉米收获机对秸秆的主要处理方式是切碎后直接还田，但秸秆直接还田也带来了一些负面，会影响下茬的种植，并未被农民普遍接受，从而导致全国各地焚烧秸秆的情况出现。玉米秸秆具有很高的利用价值。近年来，随着畜牧业的快速发展，动物饲料短缺的问题日益严重，在冬季尤为严重。在我国农村，玉米秸秆作为动物饲料有着悠久的历史，但是玉米秸秆在进行收获时大多采用人工收获，费时费力；机器收获则多是将秸秆粉碎还田。目前市场上出现了一种玉米收获机，能够将秸秆粉碎的同时送入集草车，这种方法固然便于收集，但运贮作业费工费时。 针对青贮饲料的特点和畜牧业养殖户的要求，创新设计了轮刀式青贮饲料切碎机，阐述了该机的结构组成和工作过程，并对主要工作部件结构和参数进行了设计，确定了其主要技术参数。该机的设计提高了饲草的青贮质量、饲草使用的可靠性和利用率，对饲草青贮技术的推广应用、促进畜牧业的持续稳定发展和形成节粮型的畜牧业结构都具有十分重要的意义。 青贮饲料切碎部分 青贮饲料压实部分 切碎机 工作原理 切碎机作业时，由电动机带动通过传动带使切碎机主轴和刀轮同时高速旋转，利用电动机带动刀轮高速旋转；饲草在输送装置和上下棘齿喂入辊作用下进入喂料口时，高速旋转的刀片将饲草切断；切断的饲草在刀轮的离心作用和抛送叶片的旋转作用下从排料口被抛出箱体，从而完成喂料、切碎以及抛送排料等工作 . 压实部分工作原理 压实部分作业时，有输送带将料物输送到螺旋输送器中，有螺旋输送器将物料输送到压实箱中，在压实箱中料物囤积，料物源源不断地输送到压实箱中，当压实的力达到外部盖子上弹簧的力时，料物将盖子推开，将料物输送出去，由输送带将料物输送走。然后由弹簧的弹力将盖子重新盖上，这样不间断的重复，以实现切碎压实的目的。 喂入辊的工作过程 上喂入辊以上下浮动，采用联轴节浮动机构，浮动量调节范围为 10 35证喂入均匀、连续、稳定和可靠 ; 下喂入辊传动轴上装有离合器，超载时离合器自动打滑，切断喂入辊动力的传递。喂入辊速度与输送链速度相适应，保证饲草的连续和稳定喂入。 动刀与定刀的切割过程 饲草采用滑切可减小切割阻力，达到提高效率降低功耗的目的。为了保证刀片具有滑切过程，其刃线至回转中心 e。当刀片产生滑切时，切割点 切速度为度 i，等于刀刃切线与切割半径之间的夹角，如图所示 (1)螺旋搅龙转速较高，目前一般采用的转速 3001000转 /分，（主要根据螺旋直径确定）。 (2)螺旋直径较小，一般为100180造容易，用料少，工作量大等特点。 (3)同事螺旋输送器有压实效应，螺旋叶片源源不断的把料物输送进压实箱，可以根据料物的储存量将料物压实。 结论 （ 1）青贮饲料切碎机采用了轮刀式凹凸刀刃相结合的切碎方式，具有结构合理，工 作性能良好，使用安全方便，工作效率高等特点，适合于大中型畜牧业养殖户对谷草、稻草、麦秸、干草及各种青饲料、青贮玉米和高梁秸秆等切碎青贮的要求。 （ 2）该机节约能源，并合理利用农业作物秸秆等资 源，提高了饲草的青贮质量以及青贮饲草使用的可靠 性和利用率，极大地降低了农业作物秸秆等资源的浪 费和畜牧养殖成本。 （ 3）该机的研制对饲草青贮技术的推广应用、促进 畜牧业的持续稳定发展、实行农牧相结合及形成节粮 型的畜牧业结构具有十分重要的意义。 敬请各位老师提出宝贵意见！ 论文答辩 青贮饲料切碎压实机的设计 姓名：张万禄 指导老师：李传峰 班级：农机 13要内容 研究目的及意义 总体方案的设计 主要部件的工作过程 结论与展望 致 谢 研究的目的及意义 当前我国玉米收获机对秸秆的主要处理方式是切碎后直接还田，但秸秆直接还田也带来了一些负面，会影响下茬的种植，并未被农民普遍接受，从而导致全国各地焚烧秸秆的情况出现。玉米秸秆具有很高的利用价值。近年来，随着畜牧业的快速发展，动物饲料短缺的问题日益严重，在冬季尤为严重。在我国农村，玉米秸秆作为动物饲料有着悠久的历史，但是玉米秸秆在进行收获时大多采用人工收获，费时费力；机器收获则多是将秸秆粉碎还田。目前市场上出现了一种玉米收获机，能够将秸秆粉碎的同时送入集草车，这种方法固然便于收集，但运贮作业费工费时。 针对青贮饲料的特点和畜牧业养殖户的要求，创新设计了轮刀式青贮饲料切碎机，阐述了该机的结构组成和工作过程，并对主要工作部件结构和参数进行了设计，确定了其主要技术参数。该机的设计提高了饲草的青贮质量、饲草使用的可靠性和利用率，对饲草青贮技术的推广应用、促进畜牧业的持续稳定发展和形成节粮型的畜牧业结构都具有十分重要的意义。 青贮饲料切碎部分 青贮饲料压实部分 切碎机 工作原理 切碎机作业时，由电动机带动通过传动带使切碎机主轴和刀轮同时高速旋转，利用电动机带动刀轮高速旋转；饲草在输送装置和上下棘齿喂入辊作用下进入喂料口时，高速旋转的刀片将饲草切断；切断的饲草在刀轮的离心作用和抛送叶片的旋转作用下从排料口被抛出箱体，从而完成喂料、切碎以及抛送排料等工作 . 压实部分工作原理 压实部分作业时，有输送带将料物输送到螺旋输送器中，有螺旋输送器将物料输送到压实箱中，在压实箱中料物囤积，料物源源不断地输送到压实箱中，当压实的力达到外部盖子上弹簧的力时，料物将盖子推开，将料物输送出去，由输送带将料物输送走。然后由弹簧的弹力将盖子重新盖上，这样不间断的重复，以实现切碎压实的目的。 喂入辊的工作过程 上喂入辊以上下浮动，采用联轴节浮动机构，浮动量调节范围为 10 35证喂入均匀、连续、稳定和可靠 ; 下喂入辊传动轴上装有离合器，超载时离合器自动打滑，切断喂入辊动力的传递。喂入辊速度与输送链速度相适应，保证饲草的连续和稳定喂入。 动刀与定刀的切割过程 饲草采用滑切可减小切割阻力，达到提高效率降低功耗的目的。为了保证刀片具有滑切过程，其刃线至回转中心 e。当刀片产生滑切时，切割点 切速度为度 i，等于刀刃切线与切割半径之间的夹角，如图所示 (1)螺旋搅龙转速较高，目前一般采用的转速 3001000转 /分，（主要根据螺旋直径确定）。 (2)螺旋直径较小，一般为100180造容易，用料少，工作量大等特点。 (3)同事螺旋输送器有压实效应，螺旋叶片源源不断的把料物输送进压实箱，可以根据料物的储存量将料物压实。 结论 （ 1）青贮饲料切碎机采用了轮刀式凹凸刀刃相结合的切碎方式，具有结构合理，工 作性能良好，使用安全方便，工作效率高等特点，适合于大中型畜牧业养殖户对谷草、稻草、麦秸、干草及各种青饲料、青贮玉米和高梁秸秆等切碎青贮的要求。 （ 2）该机节约能源，并合理利用农业作物秸秆等资 源，提高了饲草的青贮质量以及青贮饲草使用的可靠 性和利用率，极大地降低了农业作物秸秆等资源的浪 费和畜牧养殖成本。 （ 3）该机的研制对饲草青贮技术的推广应用、促进 畜牧业的持续稳定发展、实行农牧相结合及形成节粮 型的畜牧业结构具有十分重要的意义。 敬请各位老师提出宝贵意见！ 13 届毕业设计 青贮饲料切碎压实机的设计 学生姓名 张万禄 学 号 8031209118 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 13 指导教师 李 传 峰 日 期 塔里木大学机械电 气化工程学院制 前 言 当前我国玉米收获机对秸秆的主要处理方式是切碎后直接还田，但秸秆直接还田也带来了一些负面，会影响下茬的种植，并未被农民普遍接受，从而导致全国各地焚烧秸秆的情况出现。玉米秸秆具有很高的利用价值。近年来，随着畜牧业的快速发展，动物饲料短缺的问题日益严重，在冬季尤为严重。在我国农村，玉米秸秆作为动物饲料有着悠久的历史，但是玉米秸秆在进行收获时大多采用人工收获，费时费力；机器收获则多是将秸秆粉碎还田。目前市场上出现了一种玉米收获机，能够将秸秆粉碎的同时送入集草车，这种方法固然便于收集，但运 贮作业费工费时。 针对青贮饲料的特点和畜牧业养殖户的要求，创新设计了轮刀式青贮饲料切碎机，阐述了该机的结构组成和工作过程，并对主要工作部件结构和参数进行了设计，确定了其主要技术参数。该机的设计提高了饲草的青贮质量、饲草使用的可靠性和利用率，对饲草青贮技术的推广应用、促进畜牧业的持续稳定发展和形成节粮型的畜牧业结构都具有十分重要的意义。 目前，常用的秸秆加工机械主要有铡草机、粉碎机、揉切机和压捆机等。铡草机也称切碎机，具有结构简单、功耗低和生产率较高等特点，是重要的饲草料加工机械，主要用于切碎粗饲料 (如谷草、 稻草、麦秸、苜蓿和玉米秸 )。内蒙古农业大学机械厂研制开发的 9青秆饲草铡草机，在喂料阶段由喂人辊将物料压扁后切碎。该机为小型饲草加工机械，适用于铡切各种青秆饲草(如玉米秸秆、苜蓿 )，配套动力为 瓦，也可由小四轮拖拉机液压悬挂作业，便于流动作业。在同样动力情况下，生产效率为其他机型的 2，青饲草铡切量为 5。 此外，还有各类型号的揉草机，可分为小型、中型和大型。小型铡草机结构紧凑，全部采用钢球轴承运转和齿轮传动，加装吃草装置和磨刀砂轮，生产效率高，安全可靠，配置 1瓦电动机，220 伏和 380 伏电压都可使用，用于铡切干草、秸秆或青饲料，以滚筒式居多。中型铡草机可以切碎秸秆和青饲料，故又称为秸秆青贮饲料切碎机。大型铡草机常用于规模较大的牛、羊饲养 场，主要用于切碎青贮饲料，故又称为青贮饲料切碎机，多为圆盘式。大中型铡草机为了便于移动和作业，常装有行走轮，而小型铡草机多为固定式。 关键词 ： 切碎机；轮刀式；青贮饲料；压实 目 录 1 引 言 . 1 题研究的目的和意义 . 1 内外研究开发的现状及趋势 . 1 2 总体方案的设计 . 3 计的思路 . 3 体方案 . 3 作原理 . 4 2实部分 . 4 3 主要技术参数 . 4 碎长度 . 4 刀偏心距和滑切角 . 5 碎机生产率 . 5 动机的选择 . 5 送和喂入装置 . 6 实装置 . 6 箱体及排料装置 . 7 4 轴的设计计算及校核 . 8 的材料的选取 . 8 的强度校核 . 9 旋输送器的设计 . 10 作原理 . 10 旋输送器的工作过程： . 11 旋输送器的优化 . 11 章小结 . 错误 !未定义书签。 结 论 . 13 致 谢 . 14 参 考 文 献 . 15 塔里木大学毕业 设计 1 1 引言 题研究的目的和意义 玉米是我国三大粮食作物之一，种植面积约 公顷，约占全国粮食面积的 玉米的主产区主要在我国的北方，占全国玉米的 3/4 还多，对北方来说，玉米是第二大粮食作物，对于某些省和地区来说，玉米是第一大产业，居各种农作物播种面积之首位，如吉林，辽宁，北京，黑龙江，天 津等东北，华北省市。 离心式切碎机经高速转动通过离心力使物料碰撞刀片切碎物料，它具有结构简单，切碎比大，生产效率高等特点。切碎机应用市场非常广泛，包括化工、食品、建筑等各个行业。随着国家继续扩大内需，基础设施建设步伐的加大，这就带动了破碎机行业的的蓬勃发展，切碎机技术也逐渐走向成熟，使切碎机的应用范围非常的广泛。从世界角度来看，今后几年里，全世界对小型切碎机械的需求会明显增加。与国外目前同行业的发展现状相比，我国小型切碎机整体科技水平不高，质量不高，关键技术还要依靠引进。 内外研究开发的现状及趋势 我国生产的玉米联合收获机按收获工艺可分为两种摘穗一剥皮一果穗收集一秸秆切碎还田 (或收集 )；摘穗一果穗收集一秸秆切碎还田 (或收集 )。根据这两种收获工艺研制的机型有牵引式、悬挂式 (背负式 )，自走式和玉米割台等四种类型。获工艺可分为两种：摘穗 剥皮 果穗收集 茎秆粉碎还田 (或收集 )；摘穗 果穗收集 茎秆粉碎还田 (或收集 )。玉米收获工艺研制的机型有牵引式、悬挂式 (背负式 )、自走式和玉米割台等四种机型。 引式玉米联合收获机 牵引式玉米联合收获机式是我国最早研制和开发的机型，具有摘穗、剥皮、果穗装车、秸 秆切碎还田或收集等功能。该机型在收获作业时。拖拉机牵引玉米收获机顺垄行走，同时由拖拉机输出轴输出的动力驱动摘穗装置、切碎装置、升运装置、剥皮装置等各作业部件运动。此时，果穗先有摘穗装置拉断摘下，然后经升运装置输送到剥皮装置，剥皮后的果穗再经升运装置收集至拖车。摘穗后的秸秆由切碎装置切碎还田。由于收获机安置在动力机械的一侧，所以作业前需要人工收割开道，加之机组较长，转弯半径大，因此作业地块较大才适应，虽然该机技术成熟，但难以适应当前农村一家一户小地块的种植模式，除在个别农场应用外，在广大农村应用较少。 挂式 (俗称背负式 )玉米联合收获机 悬挂式 (背负式 )玉米联合收获机是我国特有的一种玉米收获机械，它充分利用了拖拉机的动力和行走装置，提高了拖拉机的利用率。悬挂式 (背负式 )机型的收获工艺一般为 :摘穗一输送果穗装箱一秸秆切碎还田。在收获作业时，玉米果穗通过摘穗装置摘下，然后经过搅龙横向输送到升运器，再通过升运器将果穗收集到果穗箱，玉米秸秆在拖拉机碾压后通过切碎装置切碎还田。该种机具具有结构简单、操作方便机动灵活等特点。与大型自走式玉米联合收获机相比，具有价格低廉的优点。其缺点是与拖拉机组装工作量大，机组作 业时驾驶人员舒适性差。 走式玉米联合收获机 自走式机型具有自行开道的功能，生产效率高。目前研制生产的有 2 行、 3 行和 4 行机，其中3 行机型的品种最多。自走式机型的发动机功率为 44 一 110 千瓦，能适应的玉米收获行距为 60 一70 厘米，玉米割台的主要摘穗部件都采用摘穗板、拉茎辊结构。 2 行和 3 行机一般具有摘穗、果穗收集、秸秆切碎还田功能，有的 3 行和 4 行机在此基础上增加了剥皮和秸秆回收功能。 4 行机的结构比较复杂，其中由中国农机院研制的八五 0 重点项目 4 4 型机，是目前我国收获工艺最完善的玉米联合收获机，具 有摘穗、剥皮、果穗装车、秸秆收集切碎并抛送至青饲挂车或抛撒田间的功能。该机的发动机功率为 110 千瓦，每行程能收 4 行玉米，行距 70 厘米，割台采用双层结构，既可收获玉米果穗，又可收集玉米秸秆。玉米果穗被剥皮后送至挂车，玉米秸秆则由切碎滚筒切碎并抛送，抛送筒可旋转 180 度，控制抛撒范围和距离，底盘采用 5 挡无级变速装置，可覆盖作业时所需的全部速度，采用独立的液压系统和电器系统，由驾驶员一人控制机器的一切操作，该机还在国内首次采用了自动挂接装置。在自走式机型方面，我国的玉米收获机多数是采用小麦联合收获机的现有底盘，由 于受原机构的限制，但多机器总体设计不够合理，存在先天不足 C 另外，由于国产发动机性能不够稳定，液压件、传动件等工作不可靠，产品零部件加工手段落后以及装配质量粗糙等原因，使整机的性能和可靠性都要受到严重影响。 米专用割台 塔里木大学毕业 设计 2 玉米专用割台是用于替换谷物联合收获机上的谷物收割台、从而将谷物联合收获机转变成玉米联合收获机、目前试验应用的主要是在自走式小麦联合收获机上将其割台换成玉米摘穗台、一次完成摘穗、输送和集箱等作业、该机在工作时、分合器从玉米秸秆的下部插入行间将植株扶正、并引导秸秆进入两组回转的带拨齿 的拨禾链、拨禾链将秸秆引入摘穗板和拉茎辊的工作间隙中、由相对回转的拉茎辊将其向下方强制拉出、果穗到达拉茎辊上方的摘穗板时、由于果穗直径大干摘穗板的间隙、被阻挡在摘穗板上、而秸秆被拉茎辊继续向下拉引、果穗从而被摘离、己摘下的果穗再被送入联合收获机的脱粒装置、进而脱粒和清粮、换装玉米割台时、需依据玉米的尺寸、湿度等物理特性对脱粒、分离和清选装置作相应的调整、这种割台适应我国北方一年一作地区、目前该装置应用的较少、当前市场上正在试验示范的大都是不带脱粒的玉米割台、这种割台在一年两作地区市场前景看好。 我国的玉米收 获机推广比较困难也有我国的客观条件有关、我国玉米收获机发展的不利因素有： （ 1）区域性的玉米种植制度 由于我国各地玉米种植制度的区域性、农民对收获的玉米要求不一样、在黄淮海一年两熟地区、农时要求紧、玉米成熟后必须尽快收获并种植下茬我国作物、这时玉米秸秆含水率较高、收获方式以摘穗为主 ;在东北和西北种一茬地区、由于缺乏烘干设备和晾晒设施、收获方式以摘穗、剥皮和脱粒等为主、同时、在种植方式上各地种植玉米的行距不等、还有一些地方采用套种、由于实行区域性的玉米种植制度、给玉米收获机研发带来一定难度。 （ 2）缺乏基础理论研究的试验平台 任何技术的进步与发展都离不开基础理论的研究与试验、玉米收获机需要进行各种参数的试验平台测定、如辊型结构、转速、割台收获角度适应性、工作部件运动参数选择、材料的弯扭变形测定、除杂装置的气流运动参数对茎叶的影响、收获工艺流程的区域适应性和各工作部件的运动参数对玉米果穗与玉米籽粒的影响等。 （ 3）需要提高玉米收获机械的制造工艺水平 提高玉米收获机的可靠性、不但需要设计合理、而且优良制造工艺非常关键、对材料的热处理和疲劳强度严格按设计要求、生产的工装设备必须考虑设计的有关载荷、尺 寸和寿命要求、以保证零部件、机器和设备等符合可靠度指标要求、工装模具、加工和组装生产线有利于提高玉米收获机的各零部件精度、提高玉米收获机的可靠性。 针对上述问题；我国玉米收获机应在以下技术方面积极发展 （ 1）不对行收获技术 我国农村土地规模小、玉米种植行距有较大差别 收获机工作时、对行、转弯与卸粮等工序浪费了大量的时间、作业效率低、影响了机具的推广应用。不对行收获技术采取主动喂入方式、解决了种植行距杂乱的玉米收获时植株的喂入问题。 （ 2）节能降耗技术 改进摘穗装置的结构、减少拉茎辊对秸秆的挤压变 形、降低了拉茎辊的功率消耗：在强度要求范围内、设计结构简单适用的摘穗机构、减轻割台质量 !降低制造成本 ;将液压马达应用到割台秸秆切碎中、减少纯机械传动、降低制造成本、提高可靠性 ;提高皮带和链子的传动效率、改变动刀形状、调整动刀布置、提高秸秆粉碎机效率、减少粉碎机作业震动对机具作业的影响、提高整机平衡性、降低功率消耗。 （ 3）茎叶高效清杂技术 目前，我国玉米收获机主要采取两种摘穗模式 :一是摘穗板和拉茎辊模式；二是摘穗辊模式。其中、摘穗板和拉茎辊模式收获损失小、籽粒破碎率低、但是通过割台后的果穗含杂率较高、 一般采取改变拉茎辊叶片形状的方法来减少对茎叶的切断、采用增强径向风扇风力对果穗的清杂能力、试验选择剥皮辊材料来增强对茎叶的剔除能力。 （ 4）降低籽粒破碎率技术 摘穗辊式的摘穗机构的优点是收获后的果穗含杂率较低、但收获损失略大、籽粒破碎率偏高。一般采取加大摘穗辊直径、降低摘穗辊转速、减少摘穗爪棱高、提高摘穗辊表面光洁度 !摘穗辊表面喷塑等一系列改进措施、有效降低了籽粒破碎率。 外玉米收获机的研制现状 我国玉米青贮饲料收获机械产业化起步晚， 20 世纪 80 年代，我国曾从前东德引进一批前进公司的 自走式青饲料收获机，使用效果较好。目前，我国青贮饲料收获机的研发应用正处在 塔里木大学毕业 设计 3 快速发展阶段，产品日渐成熟，机型多种多样。玉米青贮饲料收获机按机具与动力联结方式划分，可分为牵引式、悬挂式及自走式 3 种。牵引式 (侧悬挂式 )的代表机型有牧神 ，自走式有4、 9、 9，悬挂式有 4、 等。按机具结构分，有立式 5 和卧式两种，一是仿 卧式割台机型，代表机型有河北农哈哈机械有限公司生产的 4列青贮机；二是滚筒式 (立式 )割台，代表机型有石家庄市农机研究所研发的 4青贮机和新疆机械研究院开发的牧神 青贮机。牵引式优点是节省动力，但作业时不能自行开道，回转半径大，不适合小地块作业；自走式机型使用方便，缺点是动力不能充分利用，大部分时间闲置，动力资源浪费；悬挂式割台与主机连接为三点悬挂式，挂接方便，使用效果类似自走式，但拖拉机动力利用率高。 进入 21 世纪 ,发达国家已经实现青贮饲料收获机械化，玉米青贮机械的研究与生产技术已经成熟。目前，欧美各国几乎所有的大型农机公司产品都有青贮饲料生产机械，如 ，品种齐全，系列完整，能满足各种收获条件下全面机械化的需要。现在牧草生产机械在设备功能、可靠性、使用操作舒适性和微电子技术普及性等方面得到了提高。 2 总体方案的设计 计的思路 饲草切碎机主要用来切断茎秆类饲料，如谷草、稻草、麦秸、干草以及各种青饲料、青贮玉米、高梁秸秆等。其切碎机理主要是依靠外力的作用，克服农业纤维物料内部的凝聚力而使物料断裂或破裂成具有一定长度的碎段的过程。要想实现这一切碎过程，可以通过对农业纤维物料施加作用力压断 或对农业纤维物料进行剪切的方法来实现。为了使青饲料有良好的发酵过程和密封效果，同时实现饲料的顺利取卸，需将青饲料切成 10 20的碎段，这样的长度可以采用轮刀式切碎机理来获得。本设计针对新疆地区的广大农村用户所需，青贮原料主要是小麦秸秆、谷草、苜蓿和玉米秸秆等，其切碎机构采用轮刀式凹凸刀片相结合的切碎结构，具有滑切性能好、产量高和能耗低等特点。 体方案 轮刀式青贮饲料切碎机主要由输送喂入装置、切碎装置、抛送排料装置、动力传输装置，机架和其他附属设备等组成。轮刀式青贮饲料切碎机的结构原理，如 图 2 1 所示。切碎机作业时，由电动机带动通过传动带使切碎机主轴和刀轮同时高速旋转，利用电动机带动刀轮高速旋转 ; 饲草在输送装置和上下棘齿喂入辊作用下进入喂料口时，高速旋转的刀片将饲草切断；切断的饲草在刀轮的离心作用和抛送叶片的旋转作用下从排料口被抛出箱体，从而完成喂料、切碎以及抛送排料等工作。 1、 电机 2、传动带 3、主轴 4、动刀片 5、定刀片 6、上喂入辊 7、下喂入辊 8、输送带 9、刀架轮 10、抛送叶片 11、出料口 12、壳体 13、电机 图 2切碎机部分 塔里木大学毕业 设计 4 作原理 切碎机作业时，由电动机带动通过传动带使切碎机主轴和刀轮同时高速旋转，利用电动机带动刀轮高速旋转；饲草在输送装置和上下棘齿喂入辊作用下进入喂料口时，高速旋转的刀片将饲草切断；切断的饲草在刀轮的离心作用和抛送叶片的旋转作用下从排料口被抛出箱体，从而完成喂料、切碎以及抛送排料等工作。 图 2碎部分 实部分工作原理 压实部分作业时，有输送带将料物输送到螺旋输送器中，有螺旋输送器将物料输送到压实箱中，在压实箱中料物囤积，料物源源不断地输送到 压实箱中，当压实的力达到外部盖子上弹簧的力时，料物将盖子推开，将料物输送出去，由输送带将料物输送走。然后由弹簧的弹力将盖子重新盖上，这样不间断的重复，以实现切碎压实的目的。 图 2实部分 3 主要技术参数 碎长度 青贮饲料的切碎长度是切碎机主要性能指标之一，同时也是饲草青贮的关键因素之一。切碎机工作时，茎秆类青贮饲草被上下喂入辊卷入切碎机构的速度为 6 0 m /sv ，切碎器每秒钟切碎次数为1 60理 论切碎长度： 116 0 v k n = d n k n = d k （ 3 考虑到喂入辊的打滑因素，设计切碎长度为 (1 )L d （ 3 k 动刀片数； i 切碎机主轴与喂入辊转速之传动比； d 喂入辊径 ( ； 为打滑系数，一般取 = 选取切碎机主轴与喂入辊之传动比 i = 8，喂入辊直径 d=150刀片数 k =3，打滑系数 =计算理论切碎长度 L 足设计要求。 塔里木大学毕业 设计 5 刀偏心距和滑切角 饲草采用滑切可减小切割阻力，达到提高效率降低功耗的目的。为了保证刀片具有滑切过程，其刃线至回转中心 O 应具有适当的动刀偏心距 e 。当刀片产生滑切时，切割点 M 速度分析如下：切速度度 v 和 ，等于刀刃切线与切割半径之间的夹角，如图 3 3碎机的刀片滑切示意图 O 动刀回转中心 e 偏心距 滑切角 r 切割半径 由图 3知；动刀偏心距与滑切角的关系为 e = 式中 滑切角 ( ) ； r 切割半径 ( 在一定滑切角范围内，滑切程度越大，切割阻力越小，越省力。根据设计尺 寸要求，刀片滑切角变化范围为 20 60，取动刀偏心距 e =应的切割半径 r 为 87 220 碎机生产率 切碎机生产率的大小取决于喂入口面积、切碎器刀片数、转速、青饲料种类和切碎长度等因素。理论生产率计算公式为 60Q ( 3式中 k 动刀片数； a 喂入口高度 ( m) ； b 喂入口宽度 ( m) ； L 理论切碎长度 ( m) ； n 喂入辊转速 ( r / ； 喂入辊压缩后的茎秆重容比 ( m) 。 切碎器的动刀片数 k = 3，喂入辊转速 n = 180r/入口宽度 a = 入口高度 b = 碎长度 =被切饲草为苜蓿和麦秸等时，茎秆重容比约为 150 210kg/h，本设计取 195 3kg m ，则理论生产率约为 Q = kg m ；若被切饲草为青贮玉米、高粱秸秆等时，茎秆重容比约为 260 290 3kg m ，本设计取 275 3kg m ，则理论生产率约为 Q= 动机的选择 电动机是系列化的产品，设计根据工作载荷大小及性质、转速高低、起动特性、过载情况、工作环境、安装要求及空间尺寸限制和经济性等要求，从产品目录中选择电动机的类 型、结构形式、容量和转速，最后确定具体型号。 本设计根据饲草的理论切碎长度 L =入速度 v =s、动刀片数 Z =3，可得 3316 0 1 0 6 0 1 0 0 . 7 5 3 6 . 9 1 2 2 0 r / m i nn v Z L ( 3由上式可知，电动机选择转速为 1220r/ 根据切碎机的总体设计以及其传动装置传动比 i=要求，考虑带传动的滑移现象等因素，选用转速为 1 430r/率主要由切碎消耗功率和抛送排料消耗功率组成 ( 喂入消耗功率由单独 塔里木大学毕业 设计 6 电机供给 ) ，所需功率约为 机械设计手册，选择 2 型电动机 ( 如表 1 所示 ) ，满足设计要求。其参数如下：型号为 2，额定电压为 220V，功率为 3速为 1 430r / 量为 38 送和喂入装置 输送装置为链板式输送器，由下端喂入电机带动，根据切碎要求，其输送速度为 s。该输送 器输送能力强，输送链的传动紧度可以通过改变其链轮中心距来调节。喂入装置采用棘齿式喂入辊 ， 直径 100工作宽度为 300齿式喂入辊抓取能力强，夹持饲草稳定可靠，同时对青贮饲草有一定的轴向划劈作用。由于饲草被轴向划劈开可以迅速地多排出汁液，加快了青贮饲草乳酸菌发酵，使乳酸浓度迅速增加，提高了饲草的青贮质量。棘齿式喂入辊如图 3示 图 3齿式喂入辊的示意图 上喂入辊以上下浮动，采用联轴节浮动机构，浮动量调节范围为 10 35证喂入均匀、连续、稳定和可靠 ; 下喂入辊传动轴上装有离合器，超载时离合器自动打滑，切断喂入辊动力的传递。喂入辊速度与输送链速度相适应，保证饲草的连续和稳定喂入。 实装置 根据青贮原料韧性大、强度低的特点，选择圆盘式凹凸刃刀片相结合的滑切设计方案。该切碎方式具有滑切性能好、产量高和能耗低等特点，切碎机均布于动刀架上安装了 3 个凸刃动刀片，同时间隔均布了 3 个抛送叶片，适当增加动刀架的质量，进而增大刀架的转动惯量，以弥补阻力矩变化所引起的运转不均的缺点，改善切碎性能。刀轮装置如图 3示。 图 3轮装置的示意图 为了使切割动作顺利完成，在切碎室内侧加一片凹刃定刀片，同时适当提高动刀切削的速度，保证刀具刀刃的锋利。切碎机刀片结构简单，制造、安装和磨刃方便，结构如图 3示。 塔里木大学毕业 设计 7 图 3刀片和定刀片的结构示意图 刀架轮是安装刀片和抛送叶片的装置。此刀架轮通过平键与主轴连接一起旋转，刀架轮上设有6 个安装刀片和 6 个安装抛送叶片的 12螺栓孔，结构如图 3示。 图 3架轮的结构图 箱体及排料装置 下箱体起到支承作用，底座用角钢焊接，下箱体也焊接在支架边缘，滚动轴承座装在箱体与支架上的钢板上，上箱体用螺栓与下箱体连接成一切碎室，出料口沿着箱体的切线方向焊接在下箱体上，结构如图 3示。 为了防止切碎的饲草堆积而影响切碎效率和方便取料，在刀架轮上设计了 3 个抛送叶片。在主轴旋转切碎青饲草时，被切碎的饲草在刀轮的离心作用下，和抛送叶片的旋转时从排料口抛出箱体。 图 3箱体及排料口的结构图 塔里木大学毕业 设计 8 4 轴的设计计算及校核 的 材料的选取 轴的材料主要是碳钢和合金钢。由于碳钢比合金钢价廉，对应力集中的敏感性较低，同时也可以热处理或化学处理的方法提高其耐磨性和抗疲劳强度。所以我们用的是 45 钢，调质处理。 最小直径的计算 根据机械设计基础公式（ 14得齿轮轴的最小直径 3 1 600 . 1 b (4 而 22 为当量弯矩，其中 是考虑扭矩和弯矩的加载情况及产生应力的循环特性差异的系数，其含义是将非对称循环变化的扭矩转化为对称循环变化的当量扭矩切应力。因通常由弯矩所产生的弯曲应力是对称循环的变应力，而扭矩所产生的扭转切应力则常常不是对称循环的变应力，故在求当量弯矩时，必须计及这种循环特性差异的影响。即当扭矩切应力为静应力 时， 转切应力为脉动循环变应力时，取 扭转切应力亦为对称循环变应力时，则取 =1。 1 为轴的许用弯曲应力，其值按参考资料 6表 用。根据本设计的技术要求 ，又由于轴上有键槽或过盈配合时，为了补偿轴的削弱，按上式计算的轴径 d 应增大，一个键槽增大 4 6%，两个键槽增大 7% 13%所以圆整后取轴的最小直径为 30 轴的设计 轴上零件的定位、固定、装配 ， 如下图 图 4轴的设计图 128 0 , 4 9 0 221 6 0 , 2 0 338 0 , 3 9 0所以轴的总长为1 2 3 900l l l l 轮轴的校核 （ 1）轴的疲劳强度校核 轴的疲劳强度校核是在轴的结构尺寸确定之后进行的，目的是校验轴对疲劳损坏的抵抗能力，方法是校核危险截面的疲劳强度安全系数 S。轴的疲劳强度校核是根据作用在轴上的最大载荷来计算的。危险截面的位置应是受力较大、截面较小及应力 集中较严重即实际应力较大的若干截面。其安全系数公式如下： )(3)( 2201 ( 4轴的材料为 45 钢，经调质处理，其 塔里木大学毕业 设计 9 求作用在齿轮上的力 轴前端 11 Q 111 1000v (4工作情况系数，取 轴后端 2 222 1000v (4工作情况系数，取 求作用在轴上的支反力 水平面内支反力 71 R(
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