农作物根茎秸秆物料立式切碎机粉碎机设计农业机械CAD图纸设计
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农作物根茎秸秆物料立式切碎机粉碎机设计农业机械CAD图纸设计
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目 录摘要- 2 -Abstract- 3 -第一章 前言- 4 -1.1 引言- 4 -第二章 选择方案- 5 -2.1总体设计- 5 -2.2结构及实现原理- 5 -2.3方案选择- 6 -第三章 设计与计算- 7 -3.1电机选择- 7 -3.2 传动比选择- 8 -3.3 轴的强度条件计算- 9 -3.4 精确校核轴的疲劳强度- 10 -3.5 轴承的校核- 13 -结束语- 15 -参考文献- 16 -致谢- 17 -摘要 本研究以马铃薯等根茎物料为研究对象，通过对根茎物料特性的分析，确定切碎原理和方法，设计出动力消耗低、力度大小满足切碎成型要求的根茎切碎机。推动我国目前综合开发利用农作物根茎物料资源的技术创新和实际应用。 通过对原始数据的分析、方案的论证比较和有关数据的分析计算，主要完成了切碎机的总体设计，电动机的选择以及传动方案的分析、比较与选择等内容。在此基础上对切碎机机体的结构尺寸、驱动转轴的结构尺寸、V带传动等设计应用价值进行了详细的计算和说明。 该机主要是由切碎机和喂入机构、喂入槽、甩抛装置、带传动、电动机组成。其原理是根茎物料由喂入槽喂入，在喂入机构作用下将其压实并卷入机构。被动刀片组成的切碎器切碎，最后由抛送装置抛出机外。关键词：盘刀，切碎机，根茎物料，喂入槽，抛送机AbstractIn this study, potato and other root material for the study, by the material properties of the roots of analysis to determine the principles and methods of shredding designed low power consumption, efforts to meet the size requirements for compression molding roots shredder. Promote the comprehensive development and utilization of Chinas current crop roots material resources of technological innovation and practical application. Through the analysis of raw data, analysis and calculation demonstrate Comparison Programme and the relevant data, mainly to complete the overall design of the shredder, the analysis of the motor and drive program selection, comparison and selection and so on. On this basis, the structure of the shredder body size, the drive shaft structure size, V belt drive, such as design value calculation and detailed description. This machine is mainly composed of a shredder and feeding mechanism, feeding trough, throwing throwing unit, belt drive, motor. The principle is that the material from the feeding trough feeding roots, in effect compacting the feed mechanism and the involvement of institutions. Passive fixed chopper blades consisting of chopped, and finally by throwing device thrown outside. Keywords: disc cutter, shredder, roots materials, feed trough, throwing machine第一章 前言1.1 引言近年来，发达国家中的农业生产已经高度机械化，通过先进的技术形成了一些列配套的生产体系和配套机具。但中国是从解放后才开始发展自己的农机化事业的，经过这些年的发展，虽取得了进步，但是由于中国领土疆域大，经济发展不平衡，农机化水平差别较大，整体数据相当于美国上世纪五十年代后期水平，处于现代农业的初级阶段，农机化事业任重二道院。而中国是农业大国，因此农作物是中国重要的一部分。自古以来，中国的粮食总类很多，其中包括块根茎物料，如马铃薯、地瓜、萝卜、瓜果。中国人饭桌上或多或少都会出现以上块根茎物料所制作而成的一道菜。所以如何更合理更简单方便的处理块根茎物料成为人们需要研究的一个课题。后来就出现了切碎机。切碎机是将大尺寸的固体原料切碎至要求尺寸或形状的加工机械，它在农品加工、中草药加工、饲料加工等行业领域都有广泛的应用。切碎机按所切物料的形态不同可分为：茎秆类物料切碎机、块状类物料切碎机。依照要求，本课题针对块状类物料切碎机进行研究。块状类物料切碎机按盘刀的方式不同可分为立式盘刀式切碎机、水平盘刀式切碎机和刀式切碎机。当前的滚刀式切碎机其最主要的形式就是圆锥形滚刀式切碎机，其主要用来切碎青绿物料和块状茎，其动刀片一般安装在圆锥形滚筒上。当滚筒旋转时，料斗内的物料就被切碎，成品通过动刀和滚筒之间的空隙进入圆锥滚筒内，并沿着圆锥斜面从滚筒的大端排出。由于圆锥仅部分表面和喂料斗接触，所以生产效率较低，但工作较可靠。立式简易切碎机由喂入斗和装有4把刀片的圆盘组成.圆盘与地面垂直.工作时,块根装在圆盘左的喂入斗内.当圆盘旋转时,盘上的刀片就将块根切成薄片,由圆盘下方排出口(出料口)排出.这种型式的切碎机,构造简单,使用方便,易于保养修理. 按给定的物料和转轴转速，设计一套切碎系统，切碎机工作完毕后查其切碎的情况。第二章 选择方案2.1总体设计 原始参数：（1）容重1.2吨/m； （2）作业形式：连续； （3）物料名称：块茎类物料； （4）生产能力：2t/h。2.2结构及实现原理 该机主要有传动轴I和装在其一端的传动系统，装在其中部的切碎刀盘，装在其一端的变速锥齿轮和传动轴II上的变速锥齿轮和直齿轮及进给轴III、IV，装在支撑固定他们的机架下部的电动机。主传动轮及传动皮带，加之安装在机架上的喂料台，进料斗，机壳等构成，切碎机构由安装在传动轴一端的切碎刀盘及上的动刀片，加之固定在机架相应位置上，能在刀盘转动过程中，与动片构成剪切动作的定刀片构成。传动轴安装在机架上，动力由机架下部的电动机及其主动轮。 驱动传动轴运转使安装在中部的切刀盘工作。机架上靠切碎刀盘一侧，制作了切碎机构喂料台、自动进给辊压轮及刀盘罩；位于传动轴中部装有机壳和进料斗，二者用小螺杆连为一体；主动轮与从动轮间套有皮带防护罩；机架下部制作了切碎，破碎物料的出料斗。其中，喂料台，刀盘罩、机壳、进料斗、皮带防护罩、除掉都均连接在固定在机架上。这样，就构成一个圆盘刀式切碎机。使用时，将马铃薯等块根茎物料放入偏置的料斗中，动刀片随刀盘的旋转和固定在机架上的定刀片配合，将物料切碎。2.3方案选择 茎秆类物料的切割主要利用动，定刀之间的对切运动，宛如剪刀一样，是根据剪切原理工作的。而块状类物料的切割是利用刀片的楔切作用，宛如加工金属的车刀一样，是根据切割原理工作的，这是因为切割时，动刀刃对物料通常不产生滑移，只是按照看砍切进行切割。马铃薯与动刀刃之间的摩擦角为3540，远比茎秆类物料与动刀刃之间的摩擦角（1824）要大得多。块状类物料切碎机按盘刀的方式不同可分为立式盘刀式切碎机、水平盘刀式切碎机和刀式切碎机。当前的滚刀式切碎机其最主要的形式就是圆锥形滚刀式切碎机，其主要用来切碎青绿物料和块状茎，其动刀片一般安装在圆锥形滚筒上。当滚筒旋转时，料斗内的物料就被切碎，成品通过动刀和滚筒之间的空隙进入圆锥滚筒内，并沿着圆锥斜面从滚筒的大端排出。由于圆锥仅部分表面和喂料斗接触，所以生产效率较低，但工作较可靠。立式简易切碎机由喂入斗和装有4把刀片的圆盘组成.圆盘与地面垂直.工作时,块根装在圆盘左的喂入斗内.当圆盘旋转时,盘上的刀片就将块根切成薄片,由圆盘下方排出口(出料口)排出.这种型式的切碎机,构造简单,使用方便,易于保养修理. 按给定的物料和转轴转速，设计一套切碎系统，切碎机工作完毕后查其切碎的情况。 根据课题我们选择立式盘刀式切碎机。 简易式切碎机 见图2-1 圆盘上安装4把动刀，通过电机带动带轮和带使圆盘回转，物料从偏置的料斗进入，切碎后，从卸料槽排出，这种切碎机结构简单，使用方便，造价低廉。 2-1 1-进料斗 2-六角螺栓 3-端盖 4-固定台 5-六角螺栓 6-弹簧垫圈 7-滚动轴承座 8-弹簧垫圈 9-六角螺栓 10-六角螺栓 11-出料口 12-支架 13-固定板第三章 设计与计算 3.1电机选择 由于立式盘刀式切碎机要求功率较低，所以选择小功率电动机。 小功率电动机也称为分马力电动机，指连续工作定额不超过1.1KW的电动机，小功率交流异步电动机分为三相异步电动机和单相异步电动机。其中，YS（JB/T 1009-2007)系列为取代AO2系列的三相异步电动机，具有优良的起动和运行性能，结构简单，使用、维修方便，适合于使用三相电源的小型机械；YU(JB/T 1010-2007)系列为取代BO2系列的单相电阻起动异步电动机，具有中等起动和过载能力，结构简单，使用、维修方便，适合于使用单相电源的小型机械；YC（JB/T1 1011-2007）系列为取代CO2系列的单相电容起动异步电动机，起动力矩大，起动电流小，适用于满载起动的机械，如空压机、磨粉机等；YY（JB/T 1012-2007）系列为取代DO2系列的单相电容运转异步电动机，具有较高的功率因数、效率和过载能力，但是起动力矩小，空载电流大，适用于空载或轻载起动的小型机械，如电影放映机、电扇等；YL（JB/T 7588-2010）系列为单相双值电容异步电动机，具有高转矩、高效率、高功率因数的优点，适用于要求起动力矩大的空气压缩机、木工机械、粉碎机及其他小型机械。 假设切割力F为100N n=1400r/min则T1=F*r=100*0.14=14Nm因为传动比为3 所以T2=T1/3=4.7NmP=（T*n）/9550=(4.7*1400)/9550=0.689KW本课题研究的立式盘刀式切碎机为满载起动的机械，所以考虑功率转矩等选择 YC90L4电机。 功率750W，转速1400（r/min）。3.2 传动比选择 传动比为带轮1直径比去带轮2直径=60mm/180mm=1:33.3 轴的强度条件计算通过轴的结构设计,轴的主要结构尺寸,轴上零件的位置,以及外载荷和支反力的作位置均已确定,轴上的载荷(变矩和扭矩)已可以求得,因而可按弯矩合成强度条件对轴进行强度校核计算.其作图分析和计算步骤如下:已知 h=68mm L1=130.6mm L2=67mm计算：Fr1+Fr2=GFr1*L1-G(L1+L2)+Fa*h=0 Fa2=Fa1=1/2Fa=2.7NMc=Fr2*L1由以上式子得 Fa2=Fa1=2.7N Fa=5.4N Fr1=107.64N Fr2=-34.64N Mc=-34.64*130.6=-4523.98N*mm=0.6ca=前面已选项定轴为45钢/正火,-1=60MPa/55MPa caP2, 所以按轴承1的受力大小验算 年结束语 经过一学期的准备，从到图书馆搜集资料，整理资料我的毕业设计生活就要结束了。回首这段期间的设计过程，有很多感受很多收获，这是对我大学知识的一个整体的检验，很严格，但是对我今后走向社会有很大的帮助，这这使我非常清楚的认识到一项设计从开始到结束所经历的过程，也对这个过程有了很深刻的了解。这对我们今后的各类设计提供了一个最基本的设计基础，也使我认识到到做一件事应该坚持不懈，遇到困难应该用于面对，并且认真寻找解决的方法。这就是一个成长的过程，培养一种人生的态度。 通过对盘刀式立体切碎机的设计，我了解到切碎机的种类、工作原理以及工作过程，还了解到了各种切碎机的区别。在设计过程中，对以前学过的知识有了更深刻的理解，也罢学的不扎实的知识重新巩固了一边，发现以前不曾注意过的知识都十分有用，令我感受很深。 结束了这段毕业设计后，我觉得自己方面的能力都有所提高。通过本课题的设计，使自己学会综合运用所学的机械设计、机械制图等基础知识解决实际问题。在课题进行过程中，学会了掌握资料收集及整理的方法。独立完成系统方案改造与设计工作，提高了综合运用所学过的各科知识和培养分析问题的能力。使自己具有了一定的理论联系实际的正确设计思想。更熟悉运用和查阅各种设计资料。掌握从事设计工作的具体步骤和方法。参考文献1 高志,李威主编,机械设计课程设计手册 第4版 高等教育出版社,20122 毛谦德，李振清主编，袖珍机械设计师手册.第二版.北京：机械工业出版社，2000 3 成
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