目 录
摘 要 1
ABSTRACT 2
第一章 绪论 3
1.1 本课题研究的目的意义 3
1.2 秸秆打包机存在的问题 3
1.3 本课题的指导思想及解决的主要问题 4
第二章 打包机功能设计 5
2.1 打包机开车的初始化 5
2.2 手动操作功能 5
2.3 自动操作功能 5
2.4 打包机的辅助工作运行方式 5
2.5 故障报警功能 5
2.5.1 故障类别 6
2.5.2 常见的故障检查项目 6
第三章 总体设计 7
3.1总体方案的设计 7
3.1.1送料箱方案的设计 7
3.1.2压料箱方案的设计 8
3.1.3送料箱的设计 9
3.1.4总体结构的设计 9
3.2秸秆打包机各运行动作简介 10
第四章 机械系统的设计 12
4.1传动方案的选择 12
4.1.1链传动的选择 12
4.1.2链轮的选择 14
4.1.3电动机的选择及调速方式 15
4.2传动轴的设计 20
4.2.1轴结构的设计 20
4.2.2轴上零件的固定方法 20
4.3压料箱的设计 21
4.4出料箱的设计 21
第五章 总结与展望 22
参考文献 23
致 谢 24
附录 1
摘 要
秸秆打包机
中国是一个迅速崛起的发展中农业大国，在保护环境的前提下，要实现国民经济的持续增长，必须改变传统的能源利用和能源生产方式，开发利用生物质资源，生产清洁能源是一项必然的选择。秸秆类生物质可再生能打包后作燃料，使其得到高品位的利用，是未来可再生能源、资源的一个发展方向。
秸秆打包机是专门为农业部门设计制造的，将松散的干牧草压缩后打成紧包，方便了运输，并节省了存储空间，还有防尘、防水、不易腐败变质、不易燃烧等优点。秸秆打包机是包装设备一种，因其综合运用了机、电、气一体化技术，被广泛地用于工农业生产。相对于原有的手工捆扎，秸秆打包机提高了物件的包装速度，降低了厂商的成本，提高了经济效益，显著消除减轻职工的劳动强度并降低能源和资源的消耗。
论文全面收集了国内外秸秆打包机工作装置设计的有关资料，对秸秆打包机的各种工况进行了分析，总结了秸秆打包机工作装置的设计要求，针对总体的工艺要求和设备情况，确定了总体的设计方案。
关键词：秸秆打包机，总体机构
ABSTRACT
Straw packaging equipment
China is a large developing agricultural country which develops quickly. On the premise of environment protection, China should change the traditional energy use, energy production way and develop and utilize the biomass resources in order to the realization of continuous economic development. Producing clean energy is an inevitable choice. Raw materials such as straw can be used as fuel after packaged. They can be used in a high efficiency and developed to be a future direction of renewable energy and resources.
Straw packaging equipment is specially designed for the agriculture section. It is often used to package the loose dry grass tightly which is compressed. Straw packaging equipment makes the transportation convenient and can save storage space. It can be prevented from dust, water, metamorphism and burning. Straw packaging equipment is a kind of packaging equipments. It is widely used in the field of industrial and agricultural production because it has used multiply the machines, electricity and gas integration technology. Compared to the original hand-tied way, straw packaging equipment improves the speed of packaging, reduces the cost of the manufacturers, increases the economic benefits, significantly reduces labor intensity and reduces the elimination of energy and resource consumption.
The paper collects some design materials of the packaging equipment from home and abroad. It analyzes the various working situation about straw packaging equipment and summarizes the design demand of the packaging equipment. Moreover, it determines the design program of the hydraulic system which aims at the design requirements and the situation of equipment of the installation of requirements.
Key words: Straw packaging equipment ， hydraulic system
第一章 绪论
1.1 本课题研究的目的意义
环保节能成为国家发展主导潮流，节能减排是近多年来最为流行的环保口号。作为回收资源设备的打包机行业符合大势所趋。需求量在只前的基础上会稳定的发展下去。
在多年的高速发展下,我国液压秸秆打包机的市场规模进一步扩大，主要一些企业发展势头良好，近年主要企业的生产规模有进一步的扩大趋势。行业需求旺盛。产品供不应求。市场发展势头喜人。
江苏地区农作物丰富, 有大量的秸秆物料, 同时由于经济发展迅速, 电力供应非常紧张, 因此,秸秆发电在这里发展前景非常看好。现在在该地区运行的发电项目都采用的软质发电, 也就是我们所说的黄色秸秆, 主要包括稻草、小麦秸秆等草类农作物秸秆, 这些物料具有体积大、重量轻、密度小等特点, 为满足锅炉燃烧发热量, 保证单位时间内的上料量, 需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。
秸秆发电的利用大大缓解了煤矿的利用，减少了煤矿燃烧所产生的有害气体的排放，对环境保护起着一定的作用，也响应了国家节能减排的号召，对08年奥运会的开展起着一定的有利作用。[1]
1.2 秸秆打包机存在的问题
从国外的经验来看, 燃料的收集、储运和运送是电厂运行的瓶颈, 因此, 进行压缩打包是解决问题的关键所在。目前国内大多数打包机是采用测绘或类比的方式设计的, 在配套动力的确定、主要工作部件的结构参数、压缩频率和喂入量等工作参数的确定中存在很多问题。在物料压缩过程中对其影响因素的分析对比, 有利于我们对打包机的参数优化设计。
先选定3 个可能的影响因素, 分别为含水率、加载速度、初始密度。在每个影响因素下取三个水平,每个水平重复试验5 次, 得到位移与对应压力数据,对取得数据进行处理。
（1）加载速度的影响
在喂入量、含水率等条件相同的情况下, 在10mm/min,20mm/min,40mm/min 三个不同的加载速率下进行试验, 每个加载速度重复五次实验。对试验数据用SAS 软件分析处理进行方差分析, 加载速度对于一定压缩密度时的压缩压力影响作用显著。
对三个不同加载速度下压缩压力随压缩密度变化趋势图进行分析, 如图1-1 所示, 压缩密度相同时,随着加载速度的增加压缩压力在减小, 因此, 在设计打包机时, 选择合适的加载速度很重要, 不仅可以提高压缩效率, 还在一定程度上可以减少能耗。但需要注意的是提高加载速度易造成秸秆散捆, 所以对秸秆压缩还需进行流变学研究, 以找到合适参量。
（2）喂入量的影响
在加载速度、含水率相同的条件下, 选择稻草的喂入量分别为160g、200g、240g 时进行压缩试验, 每种喂入量下重复试验5 次。
喂入量对应的概率小于0.01 说明喂入量对一定密度下的压缩压力影响高度显著。在喂入量不同时, 稻草在压缩过程中, 压缩压力随压缩密度的变化趋势如图1-2 所示。根据分析结果已知喂入量对压缩压力有显著影响, 影响结果如图1-2。在压缩过程中达到相同压缩密度时, 压缩压力随着喂入量的增大而增大。
(3)含水率的影响
在加载速度、喂入量相同的条件下, 选择含水率分别为4%、9.8%、14%时进行压缩试验, 每个含水率条件下重复5 次试验。含水率对应的概率小于0.01、F 值为212.17 说明含水率对一定密度下压缩压力的影响高度显著。不同含水率下压缩压力随压缩密度变化趋势如图1-3 所示, 可知压缩密度相同时含水率越低所需压缩压力就越大。但由于此次研究的对象是用于发电项目, 对原料的含水率有一定的限制,因此, 试验时应该在规定范围内取秸秆的含水率。
结论
1) 喂入量、含水率及加载速度对稻草在闭式压缩过程都有影响。在相同压缩密度下, 随喂入量增加, 压缩力增大; 含水率增大, 压缩力减小; 加载速度增大可使压力减小。
2) 分析压缩曲线, 压缩过程分松散和压紧两个主要阶段, 但在压缩后程还存在一个阶段, 但在此阶段稻草很小的变形引起压缩力急剧上升, 因此对生产没有实际意义。另外, 各个因素在压紧阶段比松散阶段的影响要显著。[2]
1.3 本课题的指导思想及解决的主要问题
由于经济发展迅速, 电力供应非常紧张, 因此,秸秆发电在这里发展前景非常看好。现在在该地区运行的发电项目都采用的软质发电, 也就是我们所说的黄色秸秆, 主要包括稻草、小麦秸秆等草类农作物秸秆, 这些物料具有体积大、重量轻、密度小等特点, 为满足锅炉燃烧发热量, 保证单位时间内的上料量, 需要打捆至规定的体积和重量后输送至炉膛内燃烧。从国外的经验来看, 燃料的收集、储运和运送是电厂运行的瓶颈, 因此, 进行压缩打包是解决问题的关键所在。
第二章 打包机功能设计
2.1 打包机开车的初始化
关闭所有电控柜的门,接通电控柜上的电源开关。
在操作台和打包机预压侧的3个“紧急停车”按钮开关必须是在“ON”位置。
需要开机起动,点动操作台上的“液压电机启动”按钮,则“液压系统启动”指示灯亮,表示液压系统接通。
如果需要关闭液压系统,点动“液压电机停止”按钮,则液压源断开,同时,“液压系统启动”指示灯灭。
点动操作台上的“控制电源通”按钮,绿色的控制灯亮,表示控制电源接通。
点动“送料风机启动”按纽,则按照时间顺序,集料箱电机、布料箱电机、送料风机依次接通,同时“送料风机接通”灯亮。
如果需要关闭风机,点动“送料风机停止”按纽,则按照时间顺序,送料风机、布料箱电机、集料箱电机依次停止,同时“送料风机接通”指示灯灭。
2.2 手动操作功能
设计了多种功能的开关按纽,指示灯等,实现了打包机所需
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