卧式砂辊碾米机的设计（全套图纸） .doc

毕业设计说明书论文 全套 cad 图纸 qq 36396305 摘要 碾米就是借助旋转的碾辊使米粒与碾白室构件及米粒与米粒之间产生相互 碰撞 摩擦及翻滚等运动 通过碾削及摩擦擦离等作用将米粒表皮部分或全部 去除 使之成为符合预定质量要求的大米的加工过程 按碾辊材质的不同 碾 米机可大致分为砂辊碾米机和铁辊碾米机 与铁辊碾米机相比 砂辊碾米机具 有碰撞及翻滚等作用柔和以及碎米率低 电耗低 出米率高和生产效率高等优 势 关键词 碾米 碾米机 砂辊碾米机设计 2 abstract rice milling is made with the rotary grinding roller let rice and grinding the white room s components or rice and rice produce the collision friction and rolling it is by cutting and grinding or friction to remove part or all of a grain of rice epidermal and then making it meet the intended quality requirements of the processing of rice by different materials of grinding rollers rice milling can be broadly divided into the sand roller rice milling and iron roller rice milling compared with the iron roller rice milling the sand roller rice milling has the effect of collisions and rolling and the low broken rice rate low power consumption high white rice yield and high production efficiency key words rice milling rice milling sand roller rice milling design 3 目录目录 一 一 绪绪 论论 5 1 1 碾米工业在国民经济中的作用和地位 5 1 2 我国碾米工业的发展史 5 1 3 碾米工业的任务 5 二 碾米的基本原理及机型二 碾米的基本原理及机型 6 2 1 碾米的基本原理 6 2 2 碾米机的分类 7 三 设计方案和参数选择三 设计方案和参数选择 10 3 1 机型选择 10 3 1 1 立式碾米机的优缺点 10 3 1 2 卧式碾米机的优缺点 10 3 2 以下就开始选各种参数 11 3 2 1 碾白压力 11 3 2 2 单位产量碾白运动面积 12 3 2 3 向心加速度 13 四 碾米机的结构设计四 碾米机的结构设计 15 4 1 进料装置 15 4 2 碾白室 18 4 3 排料装置 23 4 4 传动部分 24 五五 碾米机的操作与维护 碾米机的操作与维护 32 5 1 碾米机的操作调整 32 5 2 碾米机的维护保养 34 六六 参考文献 参考文献 36 致谢致谢 4 5 一 绪一 绪 论论 1 11 1 碾米工业在国民经济中的作用和地位碾米工业在国民经济中的作用和地位 碾米工业是粮油工业的重要组成部分 我国稻谷产量占世界第一位 全国 约有三分之二的人口以稻谷为主要食粮 稻谷含有大量淀粉 还含有脂肪 蛋 白质 纤维素 钙 磷等无机物及各种维生素 是人们生活的必需品 稻谷加 工后得到的副产品也有多种用途 如 稻壳可以做燃料 酿酒辅助材料 包装 和保温填充料 以及生产稻壳板等 米糠可以酿酒 制造饴糖等 由此可见 碾米工业对保障供给 保证人民身体健康 提高人民生活水平 促进我国现代 化建设 具有重要作用 在我国的国民经济中占有重要的地位 1 21 2 我国碾米工业的发展史我国碾米工业的发展史 我国是历史悠久的农业国家 随着水稻生产的发展 在稻谷加工技术方面 也积累了许多宝贵的经验 新石器时代我国就出现了农业 当时栽培的作物有 稻 黍 稷等 在江苏无锡 浙江杭州 吴兴 安徽肥东 湖北京山 天门 武昌 河南渑池等市 县的新石器时代遗址中都发现了稻粒和稻壳 并发现了 杵和石臼等工具 在明代宋应星著的 天工开物 中就总结了稻谷加工的经验 阐明了砻谷和碾米分开进行 而且还提出了谷糙分离的加工工序 充分说明了 当时稻谷加工技术已经发展到了相当的水平 我国稻谷加工技术虽然早有基础 但由于落后保守的封建社会制度 使得 劳动人民受到残酷的压迫和剥削 他们的智慧得不到发挥 社会生产力得不到 发展 稻谷加工技术一直停滞在手工作坊的落后状态 新中国建立后 碾米工业在我国经济中的地位也发生了较大的变化 总产 值和主要经济技术指标都有了较大的提高 在稻谷加工工艺和机械设备的研究 设计 制造方面都取得了显著的成绩 近年来 有关部门还对碾米设备进行了 选型 定型 标准化 系列化和通用化工作 走向专业协作 实现定点生产 成套供应 为我国碾米工业赶超世界先进水平 实现现代化 规模化创造了条 件 1 3 碾米工业的任务碾米工业的任务 碾米工业虽然有了很大的发展 但是碾米工业的科学技术水平和生产管理 水平还有待进一步提高 目前还要做好以下工作 1 进一步提高碾米工业的生产技术水平 充分发挥现有工厂人员和设备的 效率 碾米工业生产技术水平的高低与产品质量 出米率 电耗和加工成本有 密切关系 所以提高碾米工业生产技术水平是保证成品质量 提高出米率 降 低生产成本 提高劳动处生产率的前提 6 2 积极开展碾米工业科学研究 实现粮油工业现代化的根本问题是要不断 提高科学生产技术水平 碾米工业的科学研究是促进碾米工业生产技术发展的 关键 所以必须把开展碾米工业科学研究 大搞技术革新 放在重要的地位 3 加强技术管理 建立和健全合理的技术管理制度 是调动 保护广大职 工的社会主义积极性 促进生产发展的必要条件 我们必须在原有的制度上 结合各厂的工艺设备和具体情况加以补充和修订 4 加强环境保护和车间卫生 碾米厂属于食品生产单位 生产的成品应该 符合营养 卫生的原则 以保证人民的身体健康 努力做到无灰尘 无油污 无霉变 无虫害 努力消除环境污染 较低噪音 使碾米厂的生产达到国家环 境保护法和食品卫生法的规定 5 培养技术人才 搞好各级 各类专业的教育及技术培训工作 二 碾米的基本原理及机型二 碾米的基本原理及机型 2 1 碾米的基本原理碾米的基本原理 机械碾米虽然历史悠久 但就其基本理论的研究而言 还是没有完整的碾 米理论体系 早在四十年代初 已提出了碾米压力和速度的基本理论 并以此来区分机 械碾米的作用性质和碾米机的类型 即所谓摩擦擦离碾白和碾削碾白 这种理 论只能限于定性分析 不能定量计算 但基本上可以反映机械碾米的普遍规律 下面就基本原理作简要的介绍 1 摩擦擦离碾白 简单地说 就是靠强烈的摩擦作用而使糙米去皮的碾米方法 也就是在碾 米机的碾白室里 米粒和碾白室构件之间以及米粒与米粒之间的相对运动 使 之产生相互间的摩擦 当强烈的摩擦作用深入到米粒皮层的内部 使米皮沿着 胚乳的表面产生相对滑动 并被拉伸 断裂 擦离 利用这种作用碾制白米的 方法谓之摩擦擦离碾白 摩擦擦离碾白 必须在较大压力的擦离下进行 因为较小的压力只对米皮 层起光洁作用 为了提高碾米的工艺效果 摩擦擦离碾白所需的摩擦力应该大于米粒皮层 的结构强度和米皮与胚乳的结合力 而小于胚乳自身的结合强度 摩擦压力要 适当 过大容易产生碎米 过小起不到碾白作用 碾米过程中容易碎米 成品 米光洁度和色泽较好 2 碾削碾白 就是借助于金刚砂辊筒表面无数密集尖锐的砂刃 对米粒皮层不断的运动 碾削 使米皮破裂 脱落 达到糙米去皮碾白的目的 为了提高碾削碾白的工艺效果 必须保持碾辊表面的砂粒的锋利 并使碾 辊具有较快的线速度 以增加米粒在单位时间内的碾削次数 碾米中产生的碎 米少 但是成品米表面的光洁度和色泽均比较差 实际上糙米碾白过程是十分复杂的 所受的机械物理作用是多种的相互交 7 叉的 根据这个特点 科学地把擦离和碾削作用有机的结合起来 充分的发挥 各种碾白方法的优点 势必会进一步提高碾米的工艺效果 我国长期的生产实践经验证明 采用以碾削为主 擦离为辅的混合碾白可 以减少碎米率改善米色 同时还有利于提高产量 较低电耗 所以 目前我过 使用的大部分的碾米机以及新定型的碾米机 基本上都属于混合碾白的类型 2 2 碾米机的分类碾米机的分类 碾米机按照碾米的基本原理从我国的实际应用情况出发 应该分成擦离型 碾削型 和混合型三类 擦离型碾米机具有压力较大的特点 所以又叫压力式 碾米机 碾削型碾米机根据其转速较快的特点 又称为速度式碾米机 1 擦离型碾米机均为铁辊碾米机 碾辊线速度较低 一般在 5 米 秒左右 由于碾白压力较大 米粒在碾白室内的密度较大 即单位碾白室容积的米粒数 较多 在碾削相同的大米时 其碾白室容积较其他类型的碾米机要小 因此擦 离型碾米机的机形较小 擦离型碾米机由于碾白压力较大 还可以用于稻谷的直接碾米 但出碎严 重 动力消耗大 此外 它还可以用于碾轧饲料等 具有一机多能的特点 而 且结构简单 价格便宜 维修方便 但由于碾白路线较长 且出碎米严重 一 般常多机碾白 下图为擦离型碾米机 图 2 1 铁辊碾米机 2 碾削型碾米机均为砂辊碾米机 碾辊线速较高 一般在 15 米 秒左右 8 但由于碾白压力较小 米粒在碾白室里密度较小 相应的碾白室应较大 所以 与生产能力相当的擦离碾米机比较 机形较大 3 混合型碾米机均为砂辊或砂铁辊结合的碾米机 碾辊线速介于擦离碾米 机和碾削型碾米机之间 一般为 10 米 秒左右 碾白平均压力和米粒密度比碾 削型碾米机稍大 机形适中 混合碾米机由于兼具擦离和碾削型碾米机的优点 工艺效果较好 并能一机出白 可以减少碾米的道数 碾米机还可以按照碾米机碾辊主轴的装置形式 分为立式碾米机和横式碾 米机两大类 立式碾米机多为砂臼碾米机 属于碾削型 碾白压力很小 所以需要多机 多道出白 台时产量较低 且立式传动比较麻烦 目前国内用的相对较少 下图为立式碾米机 图 2 2 立式碾米机 横式碾米机的类型较多 凡是碾辊主轴水平放置的碾米机均为横式碾米机 横式碾米机中有单辊碾米机 双辊碾米机以及碾米擦米组合碾米机等 横式碾 9 米机除了碾制大米外 还可以用于杂粮碾米 目前国内主要使用横式碾米机 下图为混合式碾米机 图 2 3 混合碾米机 此种碾米机结合了铁辊碾米机和砂辊碾米机的优点 降低了碎米率 增加 出米率 同时使成品米色泽和光洁度均较好 10 三 设计方案和参数选择三 设计方案和参数选择 3 13 1 机型选择 机型选择 20 世纪初铁棍筒碾米机是卧式的 砂臼碾米机是立式的 以后日本佐竹研 制卧式砂辊碾米机和喷风铁辊碾米机 形成多种组合形式的系列产品 占领了 世界碾米设备市场的 80 20 世纪 90 年代前期又研制了 obta10ab 立式砂辊碾 米机 瑞士布勒一直研制立式碾米机 从砂臼发展成现时的 dsrd 立式圆柱砂辊 碾米机 我国在 20 世纪 60 年代推广卧式砂辊碾米机 进行了大量的试验工作和大 规模的优选试验改进工作 一机碾制标二 标一 特二米的糙米出米率在同等 条件下对比试验 比当时日本的 30 5a 型卧式碾米机搞 1 2 工艺效果都不 错 下面对比一下两种形式的碾米机的优缺点 3 1 13 1 1 立式碾米机的优缺点立式碾米机的优缺点 优点 优点 重力对米粒的离心加速度没有影响 米粒速度和碾白室内压力均匀 1 上进料时 重力在碾白室全长上产生推动力 米粒流体内密度较均匀 2 米刀数量多 材质软 调节方便 米粒翻滚运动较好 对米粒损伤小 3 上述 3 点的综合效果可以降低碎米率 4 碾白辊采用砂轮串拼 磨耗时可以局部更换和调位使用 提高了砂辊的 5 使用寿命 糠层排落顺畅 6 缺点 缺点 保持运转平稳的要求高 碾米机在制造和安装时 必须保持碾白辊轴线 1 垂直 稍有误差 即使完全平衡的碾白辊 重心也偏离铅垂线产生不平衡力 轴承承受轴向和径向的双向结合力 对轴承的性能 制造和装配质量要 2 求高 单位产量的体积 机重较大 3 在碾米机上部垂直方向拆装砂辊不方便 费时费力 4 软质米刀磨损较快 数量多 增加维修费 5 两根碾白辊在一台碾米机上同轴结合或异轴结合都较困难并且不是很合 6 理 3 1 23 1 2 卧式碾米机的优缺点卧式碾米机的优缺点 优点 优点 运转平稳 轴承只承受径向力不平衡力产生的轴承应力和整机扭矩小 1 11 水平安装的碾白辊对制造 装配的要求不高 相应的结构零件的技术要求一般 单位产量的体积和机重较小 由于轴向推动力较大 米粒流速较大 在 2 和立式碾米机相同的进料情况下碾白辊直径和碾白室环形面积都较小 整机体 积和质量较轻 结合制造技术要求较低 成本较低 在碾米机的水平方向拆装砂辊方便 省时省力 3 出米率高 螺旋槽使碾白室全长上米粒流体的密度较均匀 翻滚运动好 4 米粒上各部分受碾程度均匀 两根碾白辊在一台碾米机同轴或异轴结合都很方便并合理 5 缺点 缺点 重力影响迷离的离心加速度 在碾白室上部和下部产生差 影响碾白程 1 度的均匀性 米刀数量少 材质硬 有的不易调节 如在中 下部的固定米刀需停机 2 调节 钢制米刀虽耐磨但易伤米粒 增加碎米 糠在碾白室利易堆积 3 螺旋槽磨损后需人工修凿 修后质量因人而异 砂辊磨耗后维修成本高 4 鉴于以上对比 横式碾米机的缺点更易弥补 且我国使用横式碾米机积累了大 量经验和知识 所以我选的是横式碾米机的铁筋砂辊碾米机 碾米机的工作参数主要有碾白压力 碾辊转速 向心加速度和单位产量运 动面积等 它们是影响和控制碾米工艺效果的重要因素 3 23 2 以下就开始选各种参数 以下就开始选各种参数 3 2 13 2 1 碾白压力碾白压力 横式碾米机的碾白压力是碾削碾白压力 它不同于擦离碾白压力 碾削碾 白时 米粒在碾白室里密度小 基本上呈悬浮状态 所以碾白过程实际是米粒 在碾白室进行碰撞的过程 这个过程包括米粒与砂辊 米粒玉米粒 米粒和米 筛之间的相互碰撞 当然米粒和碾辊的碰撞是主要因素 当米粒与碾辊碰撞的 时候 米粒受到碰撞作用而吸收能量 产生切割和碾削皮层的作用 所以碾削 碾白压力可以参照气体分子对撞器壁所产生的压强公式 进行近似计算 3 1 v n m v n p 2 2 3 1 2 m 3 2 式中 p 碾削碾白压力 m 每粒米的质量 v 米粒平均运动速度 12 v 碾白室容积 n 碾白室内的米粒总数 上式表明了米粒动能对碾白压力的作用 因为米粒的质量和速度不完全相 同 式中的是每颗米粒的平均动能 2 m 2 碾白室米粒流体密度可以用下式表示 3 2 r v mn 米粒流体密度 米粒在静止的状态下的密度 r 米粒在运动状态下的容重系数 所以 碾白压力可表示为 3 3 2222 g 294 1 3 1 cmmn 米粒流体密度是反映碾白压力的重要参数 碾白室内各区的米粒流体密度 是不一样的 使得碾白室内压力不断变化 米粒流体密度的变化直接影响碾白 压力 而碾白压力是影响碾米工艺效果的一个重要因素 在碾米过程中 当碾白压力或碰撞冲击力超过米粒抗压 抗剪折强度时米 粒就要破碎 碎米就会增加 对于碾削碾白来说 碾白安全压力主要是指既能 防止米粒在碰撞碾白中产生碎米 又能使米粒碾白的碾白压力 3 2 23 2 2 单位产量碾白运动面积单位产量碾白运动面积 单位产量碾白运动面积 体现了碾米机的碾辊直径 转速 碾辊长度和碾 米机台时产量的综合关系 它反映了碾米机工作参数和碾米工艺效果的关系 3 4 q f a 式中 a 单位产量碾白运动面积 f 碾辊在每小时内所旋转的总面积 dlf n60 13 q 碾米机台时产量 3 kg m q dln 260 a 5 n 碾辊转速 d 碾辊直径 l 碾辊长度 60 dn v q vl a 式中 v 碾辊表面圆周速度 生产实践证明 单位产量碾白运动面积大的碾米机碾米时产生的碎米少 米温较低 出米率高 但如果过大时 会发生过碾现象 反而使得出米率下降 台时产量减少等不良效果 单位产量碾白运动面积虽然在一定程度上揭示了各类碾米机工艺效果和碾 辊运动面积的关系 但由于在单位产量碾白运动面积相同的情况下 碾辊转速 直径和长度可以互变 所以这个参数来反映碾米工艺效果 有一定的局限性 3 2 33 2 3 向心加速度向心加速度 向心加速度的碾白作用 就是借助碾米机碾辊所具有一定的向心加速度对 米粒产生碾白作用 它是米粒均匀碾白的重要条件 同一类型的碾米机碾制同 种品种同种精度大米 在辊径不同 线速相差较大时 只有它们的向心加速度 相接近 才能达到相同的碾白效果 试验表明 碾白能力随着碾米机碾辊的圆 周线速的增加而直线上升 而碾白能力随着碾辊向心加速度的上升出现了阶段 性的直线关系 即向心加速度在某一定值的上 下增大或减小 则其碾白能力 为不同倾向的二条直线 这说明一定类型的碾米机对碾制一定品种和精度大米 时 碾辊的向心加速度是一个常量 可用下列式表示 c d r 2 2 60 n2 2 14 3 d c n 6 式中 n 碾辊转速 转 分 d 碾辊直径 米 c 加速度系数 c 一般为常数 其值与糙米的工艺性质 碾制精度 碾辊和碾白室结构 等有关 我国各类碾米机的加速度系数值参考下表 表 3 1 混合型碾米机 米机类 型 c 碾削型碾米 机 铁筋砂辊螺槽砂辊斜筋砂辊 糙出白 c 值 560 5 1720 470 510 1210 1430 550 580 1660 1850 300 500 4951110 谷出白 c 值 450 500 1110 1370 300 400 495 880 注 括号内数值为相应的向心加速度 2 sm 碾削型碾米机或以碾削为主的混合型碾米机的转速应根据碾辊的向心加速 度配置较为合理 但是碾制各种品种和精度大米时 碾辊的最佳向心加速度需 要通过试验才能求得 有关方面的理论还有待进一步探索和研究 15 四 碾米机的结构设计四 碾米机的结构设计 4 14 1 进料装置进料装置 进料装置由料斗 流料调节机构和螺旋推进器等三部分组成 料斗 料斗的作用是稳定入机流量 减少由于进料流量变化而引起的精 1 度变化和负荷波动 料斗用 1 1 5 毫米的薄钢板制作 碾米机的料斗一般应不 小于一分钟的加工量 料斗的长 宽 厚应与碾米机的总体结构相称 使机型 美观大方 流量调节机构 碾米机的进料机构应设置流量粗调和微调机构 粗调机 2 构又称进料刀门 主要供碾米机开机供料和停机断料使用 要求能速开速关 图 4 1 进料斗 推进机构 横式碾米机都采用螺旋输送器为推进机构 完成米粒从进料口 3 向碾白室推进的任务 螺旋输送器的输送能力大小直接影响米粒在碾白室的轴 向推力 所以螺旋输送器的结构合理与否 直接关系到碾米机的产量和动力消 耗 16 物料输送器无外乎三种方法 顺着螺旋输送器旋转的方向进料 称为顺向或 切向进料 逆着螺旋输送器旋转的方向 称为反向进料 沿着螺旋输送器的轴 心方向进料 称为全面进料 这三种进料方式中 以采用切向或全面进料的方 式为好 有利于提高装满系数 减少物料的回流量 从而提高输送能力 螺旋输送器一般有一头螺旋 二头螺旋 三头螺旋 四头螺旋 但是实际生 产中采用三头螺旋的居多 下图为螺旋输送器的结构示意图 图 4 2 螺旋输送器 螺旋输送器的输送量可按下式计算 4 60d 4 2 0 2 0 hkgnzbcltdq p 1 式中 d0 螺旋外径 米 d0 螺旋内径 米 t 螺距 米 z 螺旋头数 17 b 螺齿平均深度 等于齿顶宽与齿底宽和的一半 c 螺齿深度 00 d 2 1 c d lp 螺齿平均长度 米 2 2 tdlp 00 2 1 ddd dtgt 螺旋升角 进料物料容量 输送装满系数 一般比 1 要小得多 上式中的 zbclp一行的数值很小 故螺旋输送量的公式可简化成下列 形式 hkgntddq 15 2 0 2 0max 4 2 实际生产中 物料与螺面的摩擦系数愈大输送量愈小 如摩擦系数极大 时 物料几乎贴在螺面上旋转 没有轴位移 输送量就为零 为了提高输送量 必须减小摩擦系数 就要求螺面加工光滑 此外 输送量的大小还与螺旋升角有关 一般随着螺旋升角的增大 输 送量就会减小 为了保证螺旋足够的推进力 螺旋升角不宜过大 一般不应大 于 20 度 下表为我国现有的定型砂辊较好的螺旋升角和螺旋轴向角 表 4 1 螺旋头数 z 123 螺旋升角 4015 18030 12030 160 13030 螺旋轴向角 85045 71015 77030 740 76030 为了提高螺旋输送量 保持与碾白室工作的一致性 螺旋输送器的外径 d0 和碾辊直径 d 相适应 一般两直径近似相等 螺旋输送器的工作长度不小于一 个螺距 螺旋输送器的导程与外径之比应在 0 8 以下 螺旋槽的深度为 10 20 毫米 18 4 24 2 碾白室碾白室 米机盖的设计 米机盖的左端有进料口 位于米机盖的后下方 使糙米 1 沿着铁滚筒的切线方向进入螺旋推进器 减少碾辊对米粒的反冲作用 提高产 量 米机盖进料口出设有锥形曲面 近似一个三角形 以减少进料阻力 促使 物料进入碾白室 整个米机盖内壁 其内经从进料端至出料端逐步收缩 中间有一个从大到 小的锥形过度 通常称之为 推白 其目的在于使碾白室内的米粒流体密度基 本不变 是米粒所受的碾白压力与米粒体积的碾减相适应 但推白次数不宜过 多 推白的收缩率也不宜过大 否则 会影响产量 增加碎米率和动力消耗 一般推白长度为 40 毫米 斜度为 1 10 较为适宜 机盖的右端设有出料口 出料口装有出料插门 以调节机内压力控制碾白 精度 方箱 方箱是一个长方形铸铁箱 两端与轴承座用螺钉连接在一起 并 2 固定在两边墙板上 内侧装有两条三角用以固定米筛 方箱内置有砂辊 在出 口端 方箱与砂辊间隙应小于一粒米的厚度 要求不嵌入米粒 一般在 1 5 2 毫米之间 进口端间隙可以大些 一般为 5 8 毫米 下图为米机座的 pro e 图 19 图 4 3 米机座 铁滚筒 主要介绍下碾辊的设计 此时由于采用砂辊 米机盖的内壁可 3 改成无推白形式 以减少碾白压力 减少碎米率 而且为了提高产量 防止进 机糙米在进料口产生回流 在米机盖的进口处设有拦米板 其长度为 120 毫米 宽为 15 毫米 下图为米机盖的 pro e 图 20 图 4 4 米机盖 碾辊是碾白室的主要构件 其直径 d 长度 l 转速 n 以及辊面的筋或槽的 几何形状尺寸 是影响碾米机工艺性能的重要因素 碾辊直径的计算和选择 碾辊直径 d 是碾辊的基本参数 根据单位产量碾 白运动面积的理论 各种类型的碾米机在碾制一定品种和精度的大米 他们都 有一个最佳的数值范围 而且与碾辊的直径 d 长度 l 和转速 n 时一种函数关 系 4 3 l aq d n60 根据向心加速度对碾白作用的理论 可得 dcn 生产实践经验证实各种类型的碾米机的碾辊长度和直径都成一定的合适 比例 即可碾辊的长径比 e0 4 4 d l e 21 我国各种较好的砂辊碾米机的长径比归纳入下表 表 4 2 砂辊直径 d 毫米 长径比 l d 1402 5 2 7 1502 7 3 1 1803 1 3 6 2153 6 4 1 本机每小时生产 1 5 吨 取单位产量碾白运动面积为 8 5m2 kg 选 c 值为 500 长径比 e 为 2 7 4 5 m ce qa d 138 0 60 3 2 根据砂辊碾米机碾辊直径优选系列 应选碾辊直径为 d 140 毫米 根据所选 定直径校核 a 值或 e 值 4 6 kgm q ced a 69 8 60 2 2 3 4 7 69 2 60 2 3 cd aq e 所以根据计算碾辊直径 按碾辊直径优选系列选定 d 215 毫米 经校验 a 值 应取 8 69m2 kg 或取 e 值 2 69 碾辊长度为 l de 140 2 7 2 55 378 毫米 碾辊转速 n 为 1336 14 0 500 n分转 d c 22 碾辊结构如下 图 4 5 碾辊 砂辊螺旋槽深从 13 毫米逐步减小至 2 毫米 槽宽从 43 2 毫米渐渐减至 0 7 毫米 槽宽和槽深的尺寸变化目前不能进行理论计算 都需经过大量的试 验而得出的最佳数据 米刀和米筛 米筛有 4 6 片靠压筛条和筛托 围着砂辊而定位在横梁上 4 构成全面排糠的筛筒 米筛的筛孔有 12 0 8 毫米和 12 1 0 毫米两种规格 加工粳米时用大筛孔 加工籼米时用小孔 米筛的 pro e 图如下图 23 图 4 6 米筛 米刀可以通过螺母调节 以达到圆周向截面面积收缩的目的 压筛条起固 定米刀的作用 其厚薄也是起调节截面变化的因素之一 4 34 3 排米装置排米装置 排料机构 采用轴向排料的形式 由压刀门 出米嘴和分路器组成 如图 其排料较畅顺 不易结糠 便于控制调节 取样也较方便 图 4 7 排米装置 24 4 44 4 传动部分传动部分 电机的选择 根据以上过程算出转速为 1202 转 分 选转速为 1440 转 1 分的 选功率为 5 5kw 查手册选 y132s 4 v 带设计 2 1 确定计算功率 4 pkp ac 8 根据工作机与工作时间选得 ka 1 4 pc 1 4 5 5 7 7kw 根据以上数据选择 c 型皮带 2 确定带轮直径 d1 d2 选 d1 125mm 1 4 mm d n d 170 01 0 1250 1336 1440 1 n 1 2 1 2 9 1236 170 01 011251440 01 0 1 2 11 2 d dn n大带轮转速 其误差 5 故允许 3 验算带速 v 25 4 sm nd 36 9 100060 144012514 3 100060 v 11 10 在 5 25m s 范围内 带速合适 4 确定带长和中心距 a 2 55 0 2121 ddahdd 初步选定中心距 a 300mm 4 1140 3004 125170 170125 2 14 3 3002 42 2 2 2 12 21 a dd ddal 11 查表选用 ld 1200mm 计算实际中心距 347 8 125170 8 170125 14 3 12002 170125 14 3 12002 8 822 2 2 2 12 2 1221 ddddlddl a 4 12 取 350 5 验算小带轮包角 00 00 0120 1 120 4 174 3 57 350 125170 180 3 57180 a dd 26 合适 6 确定 v 带根数 传动比 08 1 1336 1440 2 1 n n i 查表的 p0 1 39kw p0 0 08kw ka 0 98 76 1 95 0 98 0 08 0 39 1 7 7 00 c lak kpp p z 取 z 2 根 7 碾辊轴的设计 轴的结构主要取决于 轴上载荷的性质 大小 方向及分布情况 轴上零 件的类型 数量 尺寸 安装位置 定位及固定方式 轴的加工及装配工艺等 由于影响思想因素很多 具体情况各异 所以轴没有标准的结构形式 轴的结 构设计就是在满足工作能力要求的前提下 针对不同情况 综合考虑上述各种 因素 合理确定轴的结构形状和全部尺寸 其应遵循的一般原则是 a 轴的受力合理 有利于提高轴的强度和刚度 b 轴上零件相对于轴 轴 相对于机架 应定位准确 固定可靠 c 轴便于制造 轴上零件便于装拆和调整 d 尽量减小应力集中 并节省材料 减轻重量 轴的计算 按扭转强度条件计算 轴的扭转强度条件为 3 9550000 0 2t p t n wd 式中 扭转切应力 单位为 mpa 27 t 轴所受到的扭矩 单位为 n mm 轴的抗扭截面系数 单位为 mm3 tw n 轴的转速 单位为 r min p 轴传递的功率 单位为 kw d 计算截面处的直径 单位为 mm 许用扭转切应力 单位为 mpa 见机械设计 2 由上式可得轴的直径 3 0 3 95500009550000 33 0 20 2 p n pp da nn a a 式中 查表得 30 0 9550000 3 0 2 a 可得 mm 3 9550000 116 7 0 1821 553 0 2 p d n a 其中 p 8 8kw n 1400r min 本设计轴其直径最小处为 38mm 大于 21 55mm 完全能够满足对扭转强度的 要求 28 按弯扭合成强度条件计算 作出轴的载荷分析图 如下图 图 4 8 主轴所受到的弯矩和扭矩 校核轴的强度 已知轴的弯矩和扭矩后 可针对某些危险截面 即弯矩和扭矩大而轴经可能 不足的截面 作弯扭合成强度校核计算 按第三强度理论 计算应力 22 4 ca 通常由弯矩所产生的弯曲应力是对称循环变应力 而由扭矩所产生的扭 转切应力则常常不是对称循环变应力 为了考虑两者循环特性不同的影响 引入折合系数 a 29 则计算应力为 22 4 ca 式中的弯曲应力为对称循环变应力 当扭转切应力为静应力时 取 当扭转切应力为脉动循环应力时 取 若扭转切应力亦 6 为对称循环变应力时 则取 此处取为 1 对于直径为 d 的圆轴 弯曲 1 应力 扭转切应力为 将和代入上式 m w 2t tt ww 则轴的弯扭合成强度条件为 22 22 1 4 2 ca matmat www 式中 轴的计算应力 单位为 mpa ca m 轴所受的弯矩 单位为 n mm t 轴所受的扭矩 单位为 n mm w 轴的抗弯截面系数 单位为 mm3 计算公式见有关表 对称循环变应力时轴的许用弯曲应力 其值按有关公用表 1 选用 由以上公式及条件可校核轴的弯扭合成强度 结果满足条件 此处略去过程 因为碾米机内砂辊受米粒所给的冲击力的大小很难确定 超出我们研究的范围 所以此处只按基本轴的一般受力情况分析 初步确定轴的最小直径 选 c 180 mm 4 13 998 33 1336 7 7 180 33 min n p cd 为了使所选的直径与轴承的孔径相适应 故同时选取轴承型号 v 带轮的设计 选择腹板式的 图如下 30 图 4 9 皮带轮 d 170mm b 35mm l b 4 8mm 8 碾米机的总装图 31 图 4 10 碾米机的总装 pro e 图及其分解图 五五 碾米机的操作与维护 碾米机的操作与维护 5 15 1 碾米机的操作调整碾米机的操作调整 选好米机 组合好碾米流程是工艺设计任务 有了性能良好的米机 合理 碾米的流程 还必须有正确操作方法 才能发挥其应有作用 碾辊转速的调整 1 碾辊转速的高低 与米粒在碾白室的运动速度及压力有关 对米粒在碾白 室内的运动速度和受压大小有密切关系 对于擦离型碾米机 头道开糙需要较 大的压力 转速应慢些 一般头道为 650 700 r min 二道为 750 800 r rain 三道为 800 850 r min 碾削型砂辊碾米机适宜转速一般控制在 1300 1500 r min 转速的快慢还与碾米机的类型和糙米的性质有关 一般擦离型碾米机的转 速小于混合型碾米机 混合型碾米机转速小于碾削型碾米机 糙米粒强度大的 可选择较高的转速 而水分大或属于粉质的糙米 则选择较低的转速 进 出口闸板的调整 2 闸板开度可调节流量 控制碾白室的压力 直接影响碾米机的生产率 碾 32 白精度 出品率及动力消耗 实际生产中常用进口闸板控制合适的流量 用出 口闸板控制碾白室的压力 以达到一定的要求 米刀的调整 3 米刀与辊筒间隙的大小影响碾白精度及碎米率 因此 米刀的调整应与进 出口闸板开度的调整配合进行 一般先开进口闸板 用出口闸板调整碾白精度 若达不到要求再调整米刀 然后再复查进口闸板开度观察能否再提高流量 经 调整达到要求后 将固定螺母拧紧 不再随意变动 米筛的调整 4 若发现米糠中混有整米粒 应检查米筛有无漏米现象 若米筛安装不当或 有破损 应重装或修补 破坏严重时应更换新件 若不是因为米筛安装不当和 破损所致 则应更换较小筛孔的米筛 碾白道数和出糠比例 5 各道碾米机出糠比例参考表 5 1 表 5 1 中出糠比例分配 目的是减轻后道 碾米机或碾白室后段的碾白作用力 以提高碾米工艺效果 表 5 1 各道碾米机出糠比例分配 表 5 1 注意米机排糠效果和风管的清理 6 经常清理喷风管道和进风套管 经常清理或更换碾白室内的米筛 避免米 糠堵塞筛孔 冬季生产时 由于气温低 排糠风管内易结露 遇糠结块 使管 道不畅甚至堵塞 夏季生产时 由于气温高 空气湿度大 排糠管内容易结块 故必须定期清理排糠管道 保证碾米机充分排糠 有效降温 通风降温可以降 低碾白室内的温度和水分 保证米粒不会因米温剧烈升高而出现裂纹最终产生 33 较多的碎米 保持适宜的流量 8 在碾白室间隙和碾辊转速不变的条件下 适当增大碾米机的流量 可增加 米粒流体的密度 提高碾白效果 但流量过大 不仅碎米增加 碾白不均 还 会造成碾米机堵塞 相反流量过小 则米粒流体密度减小 碾白压力随着减小 碾自效果降低 保持流量平衡是稳定生产 降低碎米的重要保证 适宜的流量 应根据碾白室间隙 糙米的工艺性质 碾辊转速和动力配备等因素而定 小型碾米机在使用过程中 要对进口闸刀 出口闸刀进行正确的调整 当 米刀和滚筒之间的间隙大时 碾白室压力小 米在滚筒中受到的摩擦力弱 因 而米达不到精碾 但出米率高 当进口闸刀门开大 出口闸刀门关小时 碾白 室谷粒增多 其压力增大 碾出的米色白 但碎米多 反之 若将进口闸刀门 关小 出口闸刀门开大 碾白室存米少 压力降低 碾出来的米就较粗糙 因 此 要碾出粒全 色白 质量好的米 可以按照下列方法具体进行调整和操作 1 米刀和滚筒的调整间隙要适度 一般与米粒的横向直径相等为宜 若间 隙过小 则米粒容易破小型碾米口吉祥 葫 使用 碎 若间隙过大 则米粒粗糙 一般在调整米刀间隙时 要有一点斜角 即靠近出口闸刀一端稍大一点 这样 碾出来的米就更完整一些 2 进口闸刀和出口闸刀要紧密配合 一般进口闸刀的开度可控制在整个开 度的 1 2 最多不超过 2 3 在碾米过程中 一般不要将进口闸刀拿掉 以免 谷物集存太多 碾白室压力太高 转动阻力加大 如果出口闸刀一时没有配合 好 传动皮带会产生打滑 甚至机器会卡死或损坏 出口闸刀门的开度要灵活 掌握 在操作时 米刀间隙和进口闸刀的开度按规定调好后 可以固定不动 然后用右手操作出 f1 闸刀 用左手掌心在出口下端接米粒 观察米粒是否完整 米色是否白 若碎米多 可开大出口闸刀 若米粒粗糙 可关小出口闸刀 在 碾米过程中 应二者兼顾 直至碾米质量达到要求 5 25 2 碾米机的维护保养碾米机的维护保养 做好碾米机维护与保养 使之处于良好工作状态 首先要保持 四平 即 碾辊表面应平整 米刀或压筛条应平直无快口 米筛接头应平齐 螺旋推进器 与辊筒 辊筒与辊接头平齐 碾筋与碾糟要对准 其次 碾辊装置要与主轴保 持同心 做好静平衡 动平衡 装配喷风湿碾辊时 其喷风湿槽与主轴上的喷 风湿孔必须对准 以防错位 螺旋推进器及拨料铁辊凸筋磨损后 应及时更换 34 米筛一般使用一个工班后 应前后或左右调换使用 米刀及压筛条一般使用一 个工班后 应调头或上下调换使用 米刀进量 靠近碾白室进口端可略大 出 口端略小 严禁 倒拖 即进口端进量小 而出口端略大 再次 调节件如出 米口压力门 进料调节阀门 米刀进退调节螺杆 存气调节机构等要保持灵活 进料斗中筛网保持完好 每班结束后要清理筛网上的堆塞物 保持进料通畅 最后 经常检查传运带张紧度 如喷风米机 双辊米机 应特别注意上室主轴 带动下室主轴