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农作物秸秆切碎机的设计【优秀农业用机械全套课程毕业设计含5张CAD图纸+带选题审批表+外文翻译+27页@正文11100字】

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农作物秸秆切碎机的设计【优秀农业用机械全套课程毕业设计含5张CAD图纸+带选题审批表+外文翻译+27页@正文11100字】.zip

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关键词：: 农作物秸秆切碎机机械设计农业机械课程毕业设计农作物秸秆切碎机的设计农业用机械全套课程毕业设计

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农作物秸秆切碎机的设计【优秀农业用机械全套课程毕业设计含5张CAD图纸+带选题审批表+外文翻译+27页@正文11100字】

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秸秆切碎机

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摘要

秸秆切碎机的设计

摘要秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。对秸秆的饲料化处理，其首先的工序需将秸秆粉碎或切短。本设计喂入、切碎和抛送均采用自动化装置，以电动机为动力源，通过皮带传输动力到轴，带动轴上的刀的转动进行切碎，通过齿轮传动带动进料装置的工作，轴通过带传动带动抛送装置的工作，从而节省了人力。本设计的喂入装置中的压紧机构设计独特，实现了喂入秸秆过多时在喂入辊处不产生堵塞，过少时不产生碎段过长的现象。

关键词：秸秆切碎器自动化

Design of the Straw Chopper

Abstract

Straw is the name given to stems and leaves of mature crops leaf. Usually refers to the rest of wheat, rice, corn, potatoes, oilseeds, cotton, sugar cane and other crops after harvest seeds. More than half of Products of crop photosynthesis exists in straw. Straw is rich in nitrogen, phosphorus, potassium, calcium, magnesium and organic matter. It is a kind of multi-purpose renewable biological resource. The first of the processes of animal's feedstuff is to crush or chop straw. The feeding, shredding and throwing all adopted automation equipment. It adopted electric motor as power source and delivered power to the axle through the belt to drive the knife of axle to chop. The feeding equipment worked through the gears operates and axle spurred throwing equipment through belt drives, thereby saving labor power. This project have several choice so that to suit the requirements of different livestock. Hold-down mechanism of feeding Device is a unique design to achieve no jam when feeding too much straw and no long straw when there are too little straw.

Key words Straw ?Chopper ?Automation

1. 引言 1

1.1 国内外研究现状 1

1.2 秸秆加工机械存在的主要问题及发展趋势 2

1.2.1 主要问题 2

1.2.2 发展趋势 2

1.3 设计的目的及意义 2

1.4 设计内容及应达到的技术要求 3

1.4.1 设计内容 3

1.4.2 技术要求 3

1.5 设计的基本依据 4

1.5.1 功能设计思想 4

1.5.2 总体设计依据 4

2. 设计方案拟定 4

3. 总体方案设计 4

3.1 性能指标和技术参数 5

3.2 主要工作部件结构设计 6

3.2.1 喂入装置的构成 6

3.2.2 喂入辊工作分析 6

3.2.3 切碎长度及生产率 8

3.2.4 上喂入辊压紧机构 8

3.2.5 切碎器及其技术要求 9

3.2.6 动刀 10

3.2.7 定刀（底刀） 10

3.2.8 抛送装置 11

3.3 机架和箱体的材料选择 11

4. 传动方案设计 11

5. 设计计算及安全性分析 12

5.1 V带的设计计算 12

5.2 V带轮的设计 13

5.3 链的设计 14

5.4 链轮的设计 15

5.5 喂入链主动轮轴的设计 16

6. 使用说明书 20

6.1 常见的故障原因及排除方法 20

结论 21

参考文献 22

致谢 23

秸秆切碎机的设计

1. 引言

1.1 国内外研究现状

我国是农业大国，农作物秸秆资源丰富、种类多、数量大、分布广，开发利用潜力巨大，发展前景十分广阔。改革开放以来，我国对农作物秸秆处理进行了大量的研究工作，其中应用最广泛的是粉碎和切碎机械加工。无论是化学处理还是生物处理，其首先的工序需要将秸秆粉碎或切短。

我国是一个秸秆利用有着悠久历史的国家，自封建社会开始就开始通过不同的方法进行应用。但是国外对于秸秆利用的研究发展时间比较早，技术比较成熟。在美国，利用秸秆破碎榨汁成型机对玉米秸秆进行压榨，为秸秆综合利用开辟了一个新途径。在处理秸秆时,可以将秸秆内的水分和糖分全部榨出，用来生产工业酒精、提取食用素等。同时也可根据实际需要生产出植物纤维粉、燃料棒、饲料颗粒等不同的产品，其中高密度植物纤维粉可以用作造纸业的原料或工业人造板原料，饲料颗粒可以储存用作冬春季节牛羊的饲料；燃料棒经过加工，可制成替代木炭的秸秆炭,成为新的再生燃料能源,在国内外市场有着广泛的市场潜力。

目前，我国已研制出的农作物秸秆加工机械设备可以分为五大类：第一类为秸秆还田设备，就是把作物秸秆整株或秸秆及根茬粉碎后埋入土中，作为肥料还田，用以改善土质。第二类为秸秆饲料加工设备，包括氨化炉、调质机、揉搓机、热喷设备、青贮收获机、压块机等，是通过物理、化学方法对秸秆进行处理，改善秸秆营养价值，提高采食率和消化率。第三类为制炭设备，包括压块机、炭化机等，是将秸秆压制成棒状或块状，经加热、加压使其炭化。第四类为草织设备，如草绳草袋机、秸秆剥皮机等。第五类为秸秆沼气技术及其发电技术的设备，作为清洁能源有广阔的利用和研究前景。

在秸秆的饲料化处理方面，我国农业科技工作者也已经研究一些较为成熟的生产工艺，如秸秆的氨化技术、微生物机械化贮存技术、青贮技术等，也同时开发出了相应的秸秆切碎机、秸秆饲料粉碎机、秸秆饲料揉碎机、调质机、热喷机、压块机、青饲收获机等机械设备。

1.2 秸秆加工机械存在的主要问题及发展趋势

1.2.1 主要问题

(1) 秸秆饲料加工机械无论是在性能上还是在可靠性均较差。切碎机、粉碎机和揉碎机型号繁多、结构大同小异、主要工作部件标准化及通用化程度较低。

(2) 秸秆加工机具主要工作部件制造质量低，不仅每年要耗费大量的优质钢材，而且还影响生产率和秸秆饲料的加工质量。

(3) 目前的机具通用性差。

(4) 秸秆加工机械的工作室大多数采用闭式，结构合理性较低，加工性能较差，生产效率偏低。

1.2.2 发展趋势

(1)进一步改进和完善现有机型，改善加工机的通用性，实现系列化，各种机型的主要工作部件实现标准化。

(2)提高机械制造质量，延长机械部件的工作寿命。

(3)不断改进粉碎室的结构和性能。设计使用加工质量高、能耗低的开式粉碎室是发展的方向。

(4)逐步实现机械作业的自动化和半自动化，进而降低秸秆加工作业的劳动强度，提高生产率，保证加工质量，朝着大功率、大型联合机械作业方向发展。

(5)应根据作物秸秆的不同和地区特点而设计加工适应性较强的机具。多功能秸秆加工机械以及精加工机械有待于进一步研制和开发。

（6）产品系列化、标准化、通用化，可以满足各种不同农业条件的需要，生产批量易于提高、产品成本易于降低、维修也较方便。

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内容简介：: of of n to of NC is of C in to a be of C of (1) of is (2) in or ( 3) to of of of to of NC be (4) or in to or or of on or NC l. To of in as NC be to go At C, as to to C of NC of be 2. To of 3. To (1) of of 2) of to be to an (3) of (4) of to of of 1. s is a on as so of is 2. of to a in to on of to to 3. in of of of of It of of is as is NC NC on to be in a of s to NC 1. of (1) in of of in of To to of in of of of (2) of be of to be of In we do do a s to (3) of of to of be be to a of to (4) of in (5) of of 2. of (1) In of be in be be of is to (2) on to (3) of to of of to of if be to of so of an so to of of if to (4) of of (5) be by be to to to of be or a a on 3. of (1) of of to a to to a of In of to of in of (2) to of of If as of in of as of of do in to (3) of be to in to in to or In of of in it is to be in of is a be (4) be a of is to (5) be to to be at of be to be 4. (1) of of be (2) of as as to a be to to of (3) to NC in a be of of a (4), be is of is (5) 5, of 1. 10M 53 998, 00,000 s 10M 611A AC on s of a , Y, Z of a in of , Y, Z 880270280, Y, Z 5 000mm/1 500mm/800mm/, Y, Z 000mm/1 000mm/500 to be by a of or 2. 6140 999, on s a 6140 , Z 2of in of , Z 3901400, Z 1 200mm/3 000mm/00mm/, 1 200mm/3 000mm/ 6, of 1. C (a) a on in (2) to of (3) of is in in be of so 2. of C (1) is of of of a of to go (2) To on NC of of at of do of 分析数控机床改造为了我国民营企业的生存与发展 ,提高数控机床的速度是必要的。转型所需的设备一般数控机床 ,包括传统和最近从国外引进的一个问题 ,由于不能放入机床设备和生产线。首先 ,数控机床和生产线改造的主要内容为 :(1)恢复原有的功能、机床、生产线有一些故障诊断和恢复 ;(2),般机床设备或添加加数显著数控系统 ;(3)改造 ,提高精度、效率和自动化程度 ,机械 ,电气部件的改造、机械部分的维护过程中 ,才能恢复到最初的辨识精度 ,不能满足生产要求的数控系统被更新到最新的数控 ;(4)技术更改或技术创新 ,以提高性能和品位 ,或使用新技术、新工艺、新技术 ,基于最初的大型技术更改或技术创新。第二 ,数控系统的发展趋势六代基于的方向基于开放性、低成本、高可靠性、丰富的自然资源 ,例如硬件和软件数控系统的特点 ,并将更多厂商下去这条路。至少 ,作为它的前端与 ,处理人机界面 ,编程 ,网络和通信问题 ,将原系统接管一些任务电脑数控机床具有界面友好、将达到所有的数控系统。远程通信、远程诊断和维护程序将会有更多的共同之处。计算精度高。 (1)自适应控制技术的应用。数控系统可以检测过程中重要的情报 ,自动调整系统参数 ,提高整个系统的运行状况。 (2)引入专家系统来指导加工。将技术工人和专业知识、加工和一般规律和特殊规律进入系统工艺参数数据库支持 ,建立一个人工智能专家系统。 (3)引入故障诊断专家系统 (4)智能数字伺服驱动器。可以自动识别的热负荷及自动调整参数的驱动系统获得最佳的经营状况。第三 ,选择不同的数控系统系统的置是一个步进电机、电力 ,电液步进电机脉冲马达。这个系统并不需要位置与速度反馈、位移精度主要取决于的精密步进电机角位移和齿轮传动部件 ,如精密螺丝 ,所以位移精度低。但是系统简单 ,调试维修方便、可靠、成本低、易于变现的成功。该系统主要由光栅传感器位置检测装置 ,同步等。现场实测位置信号反馈到计算机 ,相比之下 ,给定值之间的差异 ,这两个放大与转化 ;推动执行机构为了消除偏见。该系统的复杂性 ,成本高 ,对环境温度要求严格。但是系统精度高、速度和强国。根据工艺要求 ,并决定是否接受。统测元件安装在系统中 ,间接测量传动部位的路径实施部分。它只能够弥补内组件的一部分系统回路的误差 ,因而它更精确的闭环系统的精度低 ,不过 ,其结构和调试与闭环系统是简单的。目前生产的数控系统制造商 ,越来越多的公司和外国公司 ,如德国西门子、日本发那科公司 ;国内埃佛勒斯峰公司如中国、北京航空公司 ,华中数控系统的数控择数控系统中主要采用基于数控改造后成就各类精密机床、电机功率和用户的要求来确定的。第四 ,数控改造的主要步骤 (1)机电维修改造相结合。一般来说 ,需要转换的电气设备 ,需要机械维修。点检定修要求、范围和内容 ,以确定其电气改造机械结构需要转换要求和内容 ;但也决定转化的电气和机械维修、改造交错的时间之间的要求。完整的力学性能是电气改造的成功。 (2)问题后更容易第一 ,第一批的整体。确定改造步伐 ,整个电气部分改造应分为几个子系统的基本形状 ,不同系统完成后被连接到整个系统的工作。在每个子系统中 ,我们应该做的第一件事越少、工作量较大的技术工作 ,然后做一个技术要求高 ,做工精细 ,能集中人们的注意力到关键区。 (3)选拔制度的条件下使用。改造为对象的确定其环境和条件的选择 ,电气系统的保护、抗干扰、自扇冷和空气过滤性能可提供正确的基础。电力系统的选择必须考虑成熟的产品 ,他们的表现应该是合理和实用的 ,有备件提供维护支持 ,具有多年来适应当前和未来的发展要求。 (4)实施人员的职责在重建。 (5)的转换范围的确定及周期。 (1)机械部件准备好了。符合机械电气设备进行维修改造应提前完成。同时 ,被拆除 ,取而代之的加工应安排计划的一部分 ,须妥善界面与整个转型。 (2)在新系统电气信息消化。 (3)转换的旧体制的界面设计。根据每个人的不同范围设备改造需要预先设计好的界面 ,部分转换 ,如果整个转型应该设计转换为机械和电气接口、操作面板控制和配置 ,互联网的部分接触 ,参数测量、保养等。要求操作和维修简单、合理、队列、流畅 ,初级和中级连接点电气干扰少的力量 ,用一个合适的最小保证金等等。当地的转型 ,而且要考虑系统的性能匹配旧与新、电压极性及大小的变化 ,安装位置、信号转换 ,等等 ,如果必要的话 ,需要创建自己的接口。 (4)操作和编程人员技术培训。培训应包括新的控制面板配置、作用和意义的指示范围 ; 新系统的特点 ,使用 ,和旧制度的区别 ; ; 保养要求编程标准和自动编程和更多。理解、把握重点操作规程 ,程序指令。 (5)的调试步骤和可接受标准的决心。调试应该由项目领导人进行的人。调试步骤可以由简单到复杂 ,由小到大 ,从外到内 ,你也可以在第一个地方情况 ,整个系统在第一个子系统。验收标准的发展必须面对现实 ,过高或过低标准将有负面影响 ,对转变。 (1)整体维护机器。长期使用原机 ,你需要进行综合维修。其次 ,对机床的反应来改变之前 ,空间的几何精度测量精度 ,为记录。用这种方法对参考引导变革的作用 ,但也转型的过程中 ,最后进行比较分析。 (2)保留电动调整的一些最好的。如果电力系统的一部分转化 ,反过来 ,应保留部件的维护和优化调整 ,如高功率的一部分 ,电气维修备件更换、干燥变压器绝缘、污染、清洁、通风降温设备清洗、伺服驱动优化调整、更新老化的电线电缆、连接器和其他紧固。只有电气部分预定的优秀调整和优化 ,以确保改造机床故障率较低。 (3)原系统被拆除。取消了原系统必须小心地控制原图纸以让马克在图纸 ,防止遗漏或被拆除。拆除过程中会发现一些新的制度设计在空白 ,这是及时补充和修正。移除系统应妥善维护以防不成功的重建恢复使用。有一定的价值 ,并可用于备件。 (4)合理安排的位置和接线的新系统。连接必须有清楚的分工 ,有一个人复习检查 ,以确保连接工艺规范 ,直径相配 ,正确、可靠和美丽。 (5)调试。调试必须建立程序和要求。第一个试验调试安全保护系统灵敏度、个人和设备 ,防止事故发生。调试网站必须干净 ;延长运动协调单位的中心 ,整个行程 ;能够负载试验、第一次在负载后 ,可以模拟空载实验 ,第一次真正的行动后 ,首先模拟 ;手动手动和自动化水平。 1)的力学性能的机床验收。机床应满足要求的力学性能、几何精度应规定的范围内。 (2)电气控制功能和控制精度和接受。各种功能的电气控制行为必须符合正常、灵敏、可靠。控制精度应用系统自身的功能 (如一步尺寸等 )和标准测量仪器 (如激光干涉仪、坐标测量机等 ),达到控制检查范围内。也应该被修改前的功能和精度机比较 ,获得可量化指标的差异。 (3)测试片切削和接受。可参阅有关国内、国际标准为数控切削标本 ,在一个合格的经营者 ,程序员和审判 ,在切割。标本切割机工具可以接受刚度、切削力、噪声、运动轨迹 ,相关的动作 ,一般都是不适合使用一种产品的样品的部分。 (4)、图纸、信息和接受。机改造完毕后 ,要及时进行图纸、数据、转换文件总结、整理、转入文件。这样的未来、稳定运行设备是非常重要的。 (5)总结和改进。五、数值实例的重建 10 米型 1998 年 ,公司于 200000 年投资元 ,与德国西门子 810 米数控系统、 611 交流伺服驱动系统在公司的型的铣床 ,X,Y,Z 三轴数控改造。保留了原有的主轴系统和冷却系统。入力轴转型滚珠螺杆用于机械齿轮传动机制。转化的工作包括机械设计、电气设计、序准备和调试、机床维修、设备安装和调试工作。改造后、铣削、加工、有效旅行 X,Y,Z 轴分别为 270 毫米、 880 毫米、 280 毫米 ,最大速度 X,Y,Z 轴分别 5 000 毫米 /分钟 ,1 500 毫米 /分钟 ,800 毫米 /分钟 ;点移动速度 X,Y,Z 轴分别是 000 毫米 (3 分钟 ,000 毫米 /分钟 ,500 毫米 /分钟 ;加工精度米。机床坐标联动 ,要完成各种复杂的曲线、曲面的加工。步进驱动系统的转型床 1999 年 ,公司于 800 万年投资元 ,广州数控设备工厂生产控系统 ,6140 X、 Z 两车床改造。保留了原有的主轴系统和冷却系统。型滚珠丝杠的机器的使用 ,和同步传输。转化的工作包括机械设计、电气设计、机器检修和机器的安装和调试。改造后的车床、加工和有效 X、 Z 轴分别中风 ,390 毫米、 1400 毫米 ,最大速度 X、 Z 轴分别 1 200 毫米 /分钟 ,3 000 毫米 /分钟 ;慢跑 400 毫米 /分钟 ;速度点快速的移动 ,X、 Z 轴分别 1 200毫米 /分钟 ,3 000 毫米 /分钟 ;机器最小移动单位米。 6、数值变换的问题和建议通过几个数控机床改造和找工作 ,也存在很多问题 ,主要体现在 :(一 )有关部门、开发商不确定的功能、组织混乱 ,严重影响了发展转型 ;(2)开发工作流程和计划大多数发达的拇指规则 ,更少的合理的 ;(3)相关人员的培训不到位 ,导致机床技术官员将不会进行修改后 ,程序设计中 ,机器操作熟练的操作人员等。 (1)负责员工的责任转变清晰的惩罚和奖励 ,充分调动员工的积极性 ,培养了一批高质量的应用程序和维修人员的培训人员 ,选择去学习先进的技术 ; (2)为重点 ,为维护数控系统用户的技术培训 ,建立数控技术在国内外资源的图书馆。建立技术数据文件 ,做的工作 ,备件。毕业设计说明书题目：秸秆切碎机作者：学号 : 专业 : 班级：指导教师：评阅者：年月毕业设计说明书中文摘要秸秆切碎机摘要秸秆是成熟农作物茎叶（穗）部分的总称。通常指小麦、水稻、玉米、薯类、油料、棉花、甘蔗和其它农作物在收获籽实后的剩余部分。农作物光合作用的产物有一半以上存在于秸秆中，秸秆富含氮、磷、钾、钙、镁和有机质等，是一种具有多用途的可再生的生物资源。对秸秆的饲料化处理，其首先的工序需将秸秆粉碎或切短。本设计喂入、切碎和抛送均采用自动化装置，以电动机为动力源，通过皮带传输动力到轴，带动轴上的刀的转动进行切碎，通过齿轮传动带动进料装置的工作，轴通过带传动带动抛送装置的工作，从而节省了人力。本设计的喂入装置中的压紧机构设计独特，实现了喂入秸秆过多时在喂入辊处不产生堵塞，过少时不产生碎段过长的现象。关键词：秸秆切碎器自动化毕业设计说明说外文摘要 of is to of to of of in is in It is a of of of s is to or It as to to of to so to of of is a to no no I 目录 1. 引言 . 错误 !未定义书签。内外研究现状 . 错误 !未定义书签。秆加工机械存在的主要问题及发展趋势 . 错误 !未定义书签。要问题 . 错误 !未定义书签。展趋势 . 错误 !未定义书签。计的目的及意义 . 错误 !未定义书签。计内容及应达到的技术要求 . 错误 !未定义书签。计内容 . 错误 !未定义书签。术要求 . 错误 !未定义书签。计的基本依据 . 错误 !未定义书签。能设计思想 . 错误 !未定义书签。体设计依据 . 错误 !未定义书签。 2. 设计方案拟定 . 错误 !未定义书签。 3. 总体方案设计 . 错误 !未定义书签。能指标和技术参数 . 错误 !未定义书签。要工作部件结构设计 . 错误 !未定义书签。入装置的构成 . 错误 !未定义书签。入辊工作分析 . 错误 !未定义书签。碎长度及生产率 . 错误 !未定义书签。喂入辊压紧机构 . 错误 !未定义书签。碎器及其技术要求 . 错误 !未定义书签。刀 . 错误 !未定义书签。刀（底刀） . 错误 !未定义书签。送装置 . 错误 !未定义书签。架和箱体的材料选择 . 错误 !未定义书签。 4. 传动方案设计 . 错误 !未定义书签。 5. 设计计算及安全性分析 . 错误 !未定义书签。带的设计计算 . 错误 !未定义书签。带轮的设计 . 错误 !未定义书签。的设计 . 错误 !未定义书签。轮的设计 . 错误 !未定义书签。入链主动轮轴的设计 . 错误 !未定义书签。 6. 使用说明书 . 错误 !未定义书签。见的故障原因及排除方法 . 错误 !未定义书签。结论 . 错误 !未定义书签。参考文献 . 22 致谢 . 23 - 1 - 秸秆切碎机的设计 1. 引言内外研究现状我国是农业大国，农作物秸秆资源丰富、种类多、数量大、分布广，开发利用潜力巨大，发展前景十分广阔。改革开放以来，我国对农作物秸秆处理进行了大量的研究工作，其中应用最广泛的是粉碎和切碎机械加工。无论是化学处理还是生物处理，其首先的工序需要将秸秆粉碎或切短。我国是一个秸秆利用有着悠久历史的国家，自封建社会开始就开始通过不同的方法进行应用。但是国外对于秸秆利用的研究发展时间比较早，技术比较成熟。在美国，利用秸秆破碎榨汁成型机对玉米秸秆进行压榨，为秸秆综合利用开辟了一个新途径。在处理秸秆时 ,可以将秸秆内的水分和糖分全部榨出，用来生产工业酒精、提取食用素等。同时也可根据实际需要生产出植物纤维粉、燃料棒、饲料颗粒等不同的产品，其中高密度植物纤维粉可以用作造纸业的原料或工业人造板原料，饲料颗粒可以储存用作冬春季节牛羊的饲料；燃料棒经过加工，可制成替代木炭的秸秆炭 ,成为新的再生燃料能源 ,在国内外市场有着广泛的市场潜力。目前，我国已研制出的农作物秸秆加工机械设备可以分为五大类：第一类为秸秆还田设备，就是把作物秸秆整株或秸秆及根茬粉碎后埋入土中，作为肥料还田，用以改善土质。第二类为秸秆饲料加工设备，包括氨化炉、调质机、揉搓机、热喷设备、青贮收获机、压块机等，是通过物理、化学方法对秸秆进行处理，改善秸秆营养价值，提高采食率和消化率。第三类为制炭设备，包括压块机、炭化机等，是将秸秆压制成棒状或块状，经加热、加压使其炭化。第四类为草织设备，如草绳草袋机、秸秆剥皮机等。第五类为秸秆沼气技术及其发电技术的设备，作为清洁能源有广阔的利用和研究前景。在秸秆的饲料化处理方面，我国农业科技工作者也已经研究一些较为成熟的生产工艺，如秸秆的氨化技术、微生物机械化贮存技术、青贮技术等，也同时开发出了相应的秸秆切碎机、秸秆饲料粉碎机、秸秆饲料揉碎机、调质机、热喷机、压块机、青饲收获- 2 - 机等机械设备。秆加工机械存在的主要问题及发展趋势要问题 (1) 秸秆饲料加工机械无论是在性能上还是在可靠性均较差。切碎机、粉碎机和揉碎机型号繁多、结构大同小异、主要工作部件标准化及通用化程度较低。 (2) 秸秆加工机具主要工作部件制造质量低，不仅每年要耗费大量的优质钢材，而且还影响生产率和秸秆饲料的加工质量。 (3) 目前的机具通用性差。 (4) 秸秆加工机械的工作室大多数采用闭式，结构合理性较低，加工性能较差，生产效率偏低。展趋势 (1)进一步改进和完善现有机型，改善加工机的通用性，实现系列化，各种机型的主要工作部件实现标准化。 (2)提高机械制造质量，延长机械部件的工作寿命。 (3)不断改进粉碎室的结构和性能。设计使用加工质量高、能耗低的开式粉碎室是发展的方向。 (4)逐步实现机械作业的自动化和半自动化，进而降低秸秆加工作业的劳动强度，提高生产率，保证加工质量，朝着大功率、大型联合机械作业方向发展。 (5)应根据作物秸秆的不同和地区特点而设计加工适应性较强的机具。多功能秸秆加工机械以及精加工机械有待于进一步研制和开发。（ 6）产品系列化、标准化、通用化，可以满足各种不同农业条件的需要，生产批量易于提高、产品成本易于降低、维修也较方便。计的目的及意义我国农作物秸秆资源十分丰富。秸秆中含有可消化物质 35 50，粗蛋白 38，特别适合于喂饲牛、羊等动物。改革开放以来，我国粮食总产量提高很快，但是我国人口多、人均耕地少，不可能提供大量粮食用作饲料，因此，充分利用和开发农作物秸秆饲料，发展“节粮型畜牧业”，特别是对于发展农区秸秆养牛羊等，具有十分重- 3 - 要的意义。随着我国人口不断增多和耕地的逐年减少，人畜争粮矛盾将日益突出，秸秆作为饲料资源对其有效的利用将是未来农业发展的方向和重大任务之一。本次设计的目的是设计出一种对秸秆进行切短的切碎机，要求其结构合理，经济适用，操作方便，易于维护，通用性好。计内容及应达到的技术要求计内容（ 1）秸秆切碎机整体方案的比较选择及可行性论证；（ 2）机架的结构设计；（ 3）加工能力范围的确定；（ 4）相匹配的动力，选择出合适的电动机；（ 5）动力传动装置、输送装置的设计；（ 6）非标准件的结构参数的确定；（ 7）辅助部件（如外壳）的设计。术要求根据饲养要求，饲料加工方法及配料工艺的不同，应达到如下技术要求：（ 1）切碎长度符合饲养要求，切段太长，不利于牲畜咀嚼，损失浪费严重；切段太短，不仅浪费动力，而且会加速饲料中水分的蒸发和营养物质的损失。通常饲料喂牛时为30马时为 15羊和猪时为 8 （ 2）切碎质量要好，切碎长度均匀，切口平整，而且要有比较高的切碎率；（ 3）通用性好，尽可能的适用于多种秸秆的切碎；（ 4）喂入卸出自动化，工作安全可靠；（ 5）运转均匀，结构简单，维护方便；（ 6）效率高、能耗少、使用方便。 - 4 - 计的基本依据能设计思想功能上产品必须实现的任务或说是产品的用途，因此必须按照切碎机所要求的任务和目标进行设计，其设计原则有：（ 1）保证碎段的均匀性和营养性；（ 2）防止附属功能的遗漏（如自动输送、抛送）；（ 3）尽量减少不必要的功能设置；（ 4）注意要求达到基本功能的条件，防止其和具体环境等因素的不协调。体设计依据整个设计的关键之处就在于总体设计，其原则：（ 1）系统性，即所设计的是一个系统，应充分考虑系统的特性；（ 2）布局的合理性，其对后续设计存有重大的影响，应要求达到便于充分发挥功能，整体结构紧凑，层次分明。 2. 设计方案拟定切碎机设计的关键之处在于其切碎装置，常用的有滚刀式和盘刀式。滚刀式切碎机工作时，滚筒回转，其动刀片刃线运动的轨迹呈圆柱形或近似圆柱形。上下喂入辊相对回转，将秸秆压紧和卷入，送至定刀上，由动定刀构成的切割副切碎，碎段排出。显然，其滚筒轴与喂入辊、输送链轴平行，所以传动简单，结构紧凑。盘刀式破碎机工作时，圆盘回转，其动刀片刃线的运动轨迹是一个垂直于回转轴的平面圆，因其动刀运动范围较大而导致传动复杂，结构不紧凑，工作不连续，刀盘运动不均匀。目前在小型切碎机上多采用滚刀式，故初步拟定为滚刀式切碎机。 3. 总体方案设计机器主要的部件有输送装置、喂入装置、切碎器和抛送装置。工作时，上下喂入辊反向转动，攫取秸秆，上喂入辊在弹簧压力作用下夹紧秸秆进行喂入，在由定刀和动刀构成的切碎副进行切碎，碎段落入排出槽由抛送装置抛出。 - 5 - 图 3示了滚刀式破碎机的结构示意图。 1 滚刀 2 下喂入辊 3 上喂入辊 4 喂入链主动轮 5 输送带 6 排草轮 7 电机 8 机架图 3 结构示意图能指标和技术参数（ 1）切碎长度： L 16 2）切碎生产率： Q 1500Kg/h （ 3）功率消耗：输送喂入功率碎功率排草功率功率消耗 N 2+ 4）配套电机：功率为速为 1420r/三相异步电动机（ 5）滚刀滚筒参数： n 750r/径 D 250度 L 260 6）喂入辊参数： n 190r/径 D 80度 L 200 7）喂入口：宽度 d 200低高度 h 20 6 - （ 8）滚筒上的刀片数： k 4 要工作部件结构设计入装置的构成喂入装置是由输送链板、上下喂入辊、压紧装置等组成。喂入装置作用是将秸秆压紧并以一定的速度向切碎器喂入，在切碎时夹持住秸秆以免秸秆产出弯曲变形，为了保证切碎整齐，要求喂入时秸秆无相对滑动，并在秸秆层厚度变化时也能加紧秸秆。上下喂入辊的配置要求：（ 1）喂入辊卷入能力要强，并且卷入速度应大于输送速度，以免秸秆堆积或堵塞；（ 2）下喂入辊最上端的水平面与定刀处于同一水平面上，或略高一点；（ 3）喂入辊在配置上应尽量靠近刀片切割平面，避免秸秆产生弯曲变形，保证切碎质量；喂入辊：是喂入装置最基本工作部件，一般用 36 灰铸铁铸成。为了保证在喂入时秸秆无相对滑动，并在秸秆层变化时仍能夹紧，喂入辊采用星齿型，其截面形状如图 3 图 3 喂入辊截面形状入辊工作分析喂入辊工作分析的目的是研究其喂入性能与其本身结构参数之间的关系。喂入辊工作时的受力分析图如图 3 - 7 - 图 3 喂入辊受力分析假设秸秆喂入前的厚度为 A，经喂入轮压缩后其厚度等于轮轴间系 a，没有弹性变形；秸秆不受输送链的推力。现在分析两喂入轮已经攫取了秸秆并向切碎器输送秸秆的情况。设喂入辊半径为 r，与秸秆间的摩擦系数及摩擦角分别为工作时，喂入辊对秸秆作用力有二：一是压力 R，视为作用在与秸秆层接触弧中点，并与铅垂线夹角为，此角称为挟持角；二是摩擦力 f R，方向与 R 力垂直。两喂入辊压力 R 的合力2交于 A 点，方向水平向外，有阻止秸秆卷入作用；摩擦力 f R 合力为 2汇交于向水平向内，起卷秸秆作用。因此，保证秸秆卷入的条件： 22所以 f 因为 f 所以表明秸秆被喂入辊压紧和卷入条件是其挟持角必须小于摩擦角，否则将不能正常工作。一般秸秆 17 270。喂入辊卷入性能除与摩擦系数外，还与其直径的大小有关。当秸秆喂入层增大时，挟持角必然增大，使秸秆不能卷入，出现堵塞现象。为了满足条件要求，就必须最大喂入辊直径。有： 2r+a 2r A 2s o ）（将卷入极限条件：代入此式，得 2- 8 - 式中：喂入辊的最小半径。为了使喂入轮很好的工作，可增加秸秆与喂入轮的摩擦角或减小角。欲减小角，就要采取下列三种措施：（ 1）在 r 不变的情况下减小喂入层的厚度；（ 2）在轮轴的中心距不变的情况下增大 r；（ 3）在喂入层厚度 A 及轮轴间隙（ 1）和（ 2）两种措施都要导致生产率下降，（ 2）和（ 3）两种措施将使机器庞大，所以这些参数都不能随意变动，一般秸秆切碎机上 r 常取 40 80入辊半径过小，则喂入性能差；过大则喂入辊作用于秸秆区远离切割平面，会影响切割质量，故取 r 为80 碎长度及生产率切碎长度是破碎机的主要性能指标之一，其大小与喂入辊直径 D(m)及转速 n(r/因素有关，考虑到打滑因素的影响，实际计算公式为：（（ m）式中 : 秸秆与喂入辊间打滑系数， k 动刀片数 D 喂入辊直径 i 滚刀与喂入辊转速之比（喂入辊传动比）生产率是表示破碎机生产能力大小的主要参数，它决定于喂入口面积（上下喂入辊之间通过的面积），切碎器动刀片数，滚刀转速，切碎长度和秸秆种类等。按下述公式计算： Q 60k a b L （ t/h）式中 : a， b 喂入口高度和宽度（ m）秸秆压缩后容重（ t/般秸秆取据上述公式便可计算出各传动比，进而确定其他相关参数。喂入辊压紧机构为了使得喂入秸秆过多时在喂入辊处不产生不堵塞，过少时不产生碎段过长，上喂入辊应制成能浮动的，并设有压紧机构以保持上喂入辊对秸秆始终有一定的压力。对压- 9 - 紧机构采用双弹簧式，上喂入辊两侧轴承座可以在垂直的滑道内移动，弹簧一端与轴承座相连接，另一端连接在弹簧座上，视具体情况可以通过调节螺钉的高度来调节弹簧的刚度。当秸秆层变厚时上喂入辊克服弹簧的压力向上浮动，最大浮动量为 80紧结构示意图如图 3 1 螺钉 2 弹簧 3 轴承座图 3 压紧机构碎器及其技术要求切碎器是秸秆切碎机重要工作部件。它的参数设计是否合理，对破碎质量，功率消耗，以及机器运转均匀程度有直接影响。破碎性能好的切碎器，应是结构简单，刀片制造、安装、刃磨方便、切割省力，负荷均匀，切割质量好，秸秆相对动定刀片不产生滑移。切碎器的技术要求如下：（ 1）产生滑切滑切可减小阻力。滑切角和滑切系数都是用来表示滑切作用大小的指标。在一定滑切角范围内，滑切程度越大，切割越省力。通常刀片滑切角为 20 60。（ 2）切割要稳定秸秆相对刀片没有滑动的切割叫切割稳定，它是保证切割质量的主要因素。要求切割稳定，不产生滑动切割，应满足如下切割条件： 1+ 2 式中 : 1, 2 秸秆与动定刀片之间摩擦角，一般 1 12， 2 38。推挤角，动刀刃线和定刀刃线间夹角切割稳定条件是指刀片最大推挤角小于动定刀片摩擦角之和，即 50，常取- 10 - 40 50。（ 3）切割阻力矩要均匀（ 4）切割速度大量的实验表面，切割速度对切割阻力也有很大影响，随着切割速度的加大，切割阻力几乎成直线下降。前苏联的 H E P 推荐最佳切割速度范围是 35 40m/s，常用的是 18 37m/s。刀刀片采用螺旋型，刀片数为 4，安装时，根据碎段长度要求安装 2片或是 4 片。螺旋型刀片的刀体和刃线部都是螺旋式，并且按螺旋排列，倾斜地安装在滚筒表面上。螺旋型刀片在滚刀式切碎器中和其它类型刀片比较，滑切作用强，切割阻力小，切割性能好，但刀片制造、安装、调整及刃磨都不方便。而且切碎体不能自动抛出，需人工清理，或者用风送装置吹出，增加了机器复杂性。螺旋角的余角就是刀片的钳住角X。通常，由于滚筒轴线与定刀刃线平行，滑切角就等于钳住角，在工作中，他们保持不变 X 90 滚筒式切碎器刀片的刀刃为外磨角，刀片的底平面或刃磨面与其切割面所成的角度叫隙角，其作用是避免在切碎过程中刀片与从喂入口不断进来的秸秆相摩擦，以便减少动刀消耗。刀片的刃角对刀片的使用寿命，功率消耗有很大影响。据参考文献 7知：随着角的加大，切割所需的功和比功都要上升，若角大于 30更显著增加，但角太小又不耐磨，常用的角可在 15 30间的选择。在切碎器的滚筒上固定两个圆盘，动刀片安装在圆盘上，构成切碎滚刀滚筒。刀（底刀）采用方形刃口的定刀，其能耗小，使用时不易磨损，厚度为 3 6承受动刀对物料巨大的冲击力。刃口形状如图 3 刀片材料可用 5碳素工具钢或优质碳素结构钢 65 70片可工作宽度对滚筒式切刀为 20该区域刃部淬火硬度为 6，而非淬火区为 28刀刃工作表面与刃口垂直线之间有 3 5倾斜角。动、定刀片刃口的间隙为刀的厚度为 2 3口的厚度 80 100m，若磨损到一定厚度时，必须磨刀，图 3定刀 - 11 - 使之变薄，构成锐利刃口。送装置为了将秸秆碎段从排出槽中排出，把它们送到不远的距离和不太高的地方，需采用抛送装置。在抛送装置的转轴上装有转臂，在转臂上连接着输送叶片，其外围是带有输送管道的外壳。旋转着的叶片借助离心力直接把物料抛出去，叶片的装成采用后倾式，倾角一般为 15 17。架和箱体的材料选择机架和箱体的工作特点要求其应有足够的刚度，其次是强度和抗振性，鉴于设计的结构形状简单，工作条件也没有特殊的要求，可采用普通低碳素钢来制造，如。 4. 传动方案设计传动系统的位置要根据设备的结构特点及部件的相对位置来确定，传动路线及零部件的选择要保证总传动比和传动的可靠性，同时不影响本身零部件的正常运行。本次设计的传动和执行机构都比较简单，用带传动作为第一级传动，再由一对圆柱直齿轮和另一带轮分别将动力传递给喂入辊和抛送装置，然后通过链轮传递动力给输送链板主动轮，其传动路线示意图如图 4 图 4 传动路线 - 12 - 5. 设计计算及安全性分析带的设计计算需传动的功率 p 机转速 1420r/碎器滚刀轴转速 50r/动比为 i （ 1）确定计算功率算功率 p，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的。即 2）选择带型根据计算功率小带轮转速 1420r/表 8 8 选择带（ 3）确定带轮的基准直径 1）初选小带轮的基准直径选取了提高 v 带的寿命，宜选取较大的直径。选 802）验算带的速度 v 计算带的速度 v 01000 s 符合带速在 5 25m/s 之间的要求。 3）计算从动轮的基准直径 I 80 152当圆整为 160 4）确定中心距 d 初步定中心距 2（即 80+160） 2（ 80+160）所以 168 480 取 480 据带传动的几何关系，按下式计算所需带的基准长度： - 13 - 2 + （ 2/42 480+（ 80+160） /2+（ 1602/4 480 1180据选取和相近的 d 1120根据 a d ） /2 480+（ 1180 510虑安装调整和补偿预紧力（如带伸长而松弛后的张紧）的需要，中心距的变动范围为： 1120 a+510+1120 5）计算主动轮上的包角 a1 1800-（ a 1800-（ 160 10 1200 （ 6）确定带的根数 z z 中 z 取 3根带（ 7）确定带的预紧力由 q m 5002.5/+500 (04(N) 由于新带容易松弛，所以对非自动张紧的带传动，安装新带时的预紧力应为上述预紧力的即 156N。（ 8）计算带传动作用在轴上的力（简称压轴力） p 2 2 3 622（ N）带轮的设计设计 v 带轮，其中基准宽度（节宽）： 11 基准线上槽深：基准线下槽深：槽间距： e 第一槽对称面至端面的距离： f 10 - 14 - 最小轮缘厚： 6 带轮宽： B（ e+2f 50 小带轮外径：的设计下喂入辊轴 190r/送链板主动轮 160r/动比 i 1）选择链轮齿数定链速 v 3m/s，选取小链轮齿数 17，则大链轮齿数 i 17 21 （ 2）确定链条节数定中心距 30p，则链节数为 : 0212210P 80节（ 3）确定链条的节距 p 因传动功率较小，故可选取链号为 08A 单排链（ 08A 1 881983），得链节距 p （ 4）确定链长 a L 80 1016mm P 3872822421222121 中心距减少量 a（ a 实际中心距 a a a 386（ 5）验证链速 v 0 1000 17 190 0 1000 s 与假设相符。 - 15 - 轮的设计选用链条系列标准代号为 08A 1 881983，得：链节距 p 子外径链节内宽轴直径链板高度、小链轮设计：（ 1）大链轮齿数 : 21 分度圆直径： d p/1800/ 12.7/1800/21） 85顶圆直径： d+85+93mm d+（ 1+1.6/z） 85+（ 1+1） 92根圆直径： 77侧凸缘直径： p 1800/z） 139型按 31244 1985 规定制造，如下：齿宽：角宽： p 取角半径： p 角深： h 侧凸缘（或排间槽）圆角半径轮齿总宽： pt+其中）（ 2）小链轮齿数 17 分度圆直径： d p/1800/ 12.7/1800/17）顶圆直径： d+77mm d+（ 1+1.6/z） 1+7） 76根圆直径： 16 - 齿侧凸缘直径： p 1800/z） 54型按 31244 1985 规定制造，如下：齿宽：角宽： p 取角半径： p 角深： h 侧凸缘（或排间槽）圆角半径轮齿总宽： pt+中 n 为排数此处为 1）入链主动轮轴的设计喂入链主动轮轴传递的功率 P 速 n 160r/径 r 40 先求链轮作用在轴上的力由效圆周力 1000P/v 1000 221N 按水平布置取压轴系数 221 255N （ 1）轴上零件的安装方案，如图 5 2 图 a）所示： - 17 - 图 5 2 下喂入链主动轮轴的载荷分析图 - 18 - （ 2）选择轴的材料该轴传递小功率且转速较低，故选用 45钢并调质处理，其力学性质如下： 40 55 07 （ 3）初步计算轴的直径选取 126 103，取 115 30 3 考虑链轮和键槽对轴的强度的削弱，轴径增加 10%左右，然后将轴径圆整取 d 16值作为承受扭矩作用的轴段的最小轴径（ 4）轴的结构设计初选角接触球轴承，为了便于装配，取装轴承处的直径 30选角接触球轴承的结构代号为 7206外形尺寸为 d D B 30 62 16；根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径、长度，如图 5 2 图 a）所示： 30段为轴承，长度取 47 35处为滚筒轴，同时考虑轴承座的安装，长度取 346 30段为轴承，长度取 57 24处为链轮，根据其宽度，长度可取 88 即此轴的总长度为； L 2+4 47+346+57+88 538 5）轴的校核转动扭矩 T 105P/n 105 60 8953N 中则 2T/d 2 8953/80 224N， 224N 轴受力情况如图 b)所示 ,其中 220180100）求轴上的载荷轴上受力如图，分别在水平面内图 c）和垂直面内图 e）进行计算。由 0水平面见图 c）得，方向按左顺右逆原则 a d/2+ 0，则 25N 由力平衡方程 - 19 - P 254N 由 0垂直面见图 e）得，方向按左顺右逆原则 0，则 100N 由力平衡方程 24N 合成支反力 22 2 22 2 2）计算水平面的弯矩，画弯矩图，方向按左顺右逆原则 ,如图 d）所示 224 80/2 8960N c 25 220 5500N B D 255 100 25500N ）计算垂直面的弯矩，画弯矩图，方向按左顺右逆原则，如图 f）所示 100 220 22000N ）合成弯矩，并画总弯矩图公式为 M 总 2 M 图图中 M 图 M 图，对应点合成 ,如图g）所示 2 2 6 7 72 2 0 0 05 5 0 0 22221 N 2 2 7 02 2 0 0 03 4 6 0 22222C 2 50 010 025 5 B N ）由图 g）可知危险截面为 C、 B，强度条件为 122 入折合系数，当扭转切应力为静应力时，取扭转切应力为脉动循环变应力时，取当扭转切应力为对称循环变应力时，取 1；此处取 T 20 - 8953=5372N 得 W 截面取 M 最大值即 22677N W 303 2700 则 M P 故

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