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入仓
回转
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1机电工程学院毕 业 论 文 开 题 报 告设计题目: 散粮入仓机回转机构设计及受力分析 学生姓名：学 号：专业班级：指导教师2目次第 1 章 前言 .3第 2 章 我国粮食仓储机械发展概况 .5第 3 章 散粮入仓输送机的优缺点 .6第 4 章 散粮入仓机 .74.1 气力输送装置的优点 .74.2 气力输送不足之处 .74.3 粮食输送器械的通用条件 .84.4 散粮输送机回转机构 .8参考文献 .133第 1 章 前言众 所 周 知 ， 我 国 人 口 的 庞 大 基 数 以 及 人 口 的 快 速 增 长 必 将 导 致 我 国 对 粮 食 的 需 求 量 也 是 非 常 庞 大 的 ， 再 加 上 其 他 方 面 的 原 因 我 国 对 粮 食 的 需 求 将 远 大 于 其 他 国 家 。 新 中 国 成 立 初 期 ， 当 时 美 国 的 国 务 卿 艾 奇 逊 曾 经 说 过 ： 中 国 人 的 吃 饭 问 题 始 终 是 中 国 政 府 所 面 临 的 首 要 问 题 ， 然 而 这 个 问 题 一 直 没 有 解 决 好 9 。 为 了 满 足 我 国 庞 大 的 粮 食 需 求 , 必 将 需 要 对 粮 食 的 生 产 、 储 藏 、 运 输 、 加 工 等 方 面 进 行 有 力 保 障 和 相 互 之 间 的 巧 妙 衔 接 。 其 中 的 任 何 一 方 面 出 现 了 问 题 将 会 导 致 我 国 粮 食 供 应 出 现 重 大 问 题 。 随 着 农 业 科 技 和 生 物 科 学 相 结 合 促 进 了 我 国 农 业 科 技 的 高 速 增 长 ， 农 业 高 新 科 技 促 进 了 我 国 粮 食 产 量 的 高 速 增 长 。 化 肥 施 用 量 和 其 他 物 质 投 入 的 增 加 ， 对 提 高 我 国 粮 食 生 产 产 水 平 发 挥 了 重 要 作 用 。 我 国 的 农 业 科 技 进 步 和 农 业 基 础 设 施 改 善 对 提 高 我 国 粮 食 产 量 发 挥 了 至 关 重 要 的 作 用 。 我 国 粮 食 生 产 模 式 已 经 发 生 重 要 变 化 ， 人 力 、 畜 力 和 农 家 肥 等 传 统 生 产 要 素 使 用 比 例 不 断 降 低 ， 与 石 油 相 关 的 现 代 化 生 产 要 素 逐 步 取 代 传 统 生 产 要 素 而 占 据 主 要 部 分 1 2 。 与 此 同 时 ， 从 2 0 0 3 年 开 始 ， 国 家 开 始 对 农 民 安 排 良 种 补 贴 资 金 ； 2 0 0 4 年 又 从 粮 食 风 险 基 金 中 拿 出 部 分 资 金 用 于 对 主 产 区 种 粮 农 民 的 直 接 补 贴 ； 2 0 0 5 年 开 始 实 施 对 小 麦 等 重 点 粮 食 品 种 的 最 低 收 购 价 政 策 ； 政 府 考 虑 到 化 肥 、 农 药 价 格 飞 涨 ， 中 央 财 政 从 2 0 0 6 年 开 始 实 施 农 资 综 合 直 补 ， 同 时 对 农 机 具 购 置 提 供 补 贴 ， 并 对 粮 食 主 产 县 通 过 转 移 支 付 给 予 奖 励 和 补 助 。 2 0 0 6 年 ， 全 国 范 围 内 取 消 农 业 税 ， 同 时 取 消 了 许 多 涉 及 农 民 的 税 费 ， 降 低 了 粮 食 生 产 成 本 ， 增 加 了 种 粮 收 益 .。 2 0 0 4 年 在 全 面 放 开 粮 食 收 购 市 场 的 背 景 下 ， 国 家 在 主 产 区 先 后 执 行 了 最 低 收 购 价 政 策 和 临 时 收 储 政 策 。 由 以 上 可 知 ， 科 技 的 进 步 和 国 家 对 农 业 的 优 惠 政 策 对 于 解 放 农 村 生 产 力 起 到 了 非 常 重 要 的 作 用 ， 极 大 的 调 动 了 我 国 农 民 的 生 产 积 极 性 ， 从 而 使 我 国 这 样 一 个 人 口 大 国 的 粮 食 供 应 得 到 了 有 力 的 保 障 。4图 1-1 小麦仓我 国 粮 食 的 年 年 丰 产 就 对 我 国 的 粮 食 的 储 藏 、 运 输 、 加 工 等 后 续 工 作 带 来 了 不 小 的 挑 战 。 与 此 同 时 我 国 的 粮 仓 的 容 纳 能 力 也 逐 渐 的 庞 大 起 来 ， 由 以 前 结 构 简 单 的 苏 氏 仓 逐 渐 的 变 为 现 在 的 机 械 化 的 圆 筒 仓 和 钢 板 仓 。 机 械 化 的 现 代 粮 仓 可 以 充 分 的 满 足 现 在 复 杂 的 的 粮 食 现 状 ， 当 开 始 收 获 粮 食 的 时 候 可 以 大 量 的 囤 积 粮 食 ， 在 出 现 自 然 灾 害 的 时 候 可 以 稳 定 粮 食 市 场 ， 在 全 国 的 粮 食 市 场 中 起 到 了 重 要 的 调 节 作 用 。 现 代 的 粮 仓 仓 容 大 ， 结 构 复 杂 ， 光 靠 人 力 是 无 法 完 成 粮 食 的 入 库 和 出 库 的 ， 所 以 现 代 先 进 的 粮 仓 都 需 要 进 行 机 械 化 ， 通 过 机 械 代 替 人 力 ， 不 仅 可 以 解 放 人 这 一 生 产 力 而 且 可 以 大 大 的 提 高 入 仓 和 出 仓 的 效 率 。 面 对 现 代 的 大 型 粮 仓 ， 我 们 就 需 要 设 计 出 与 之 对 应 的 机 械 设 备 。 而 且 这 些 设 备 既 要 有 较 高 的 运 行 效 率 ， 又 要 保 证 较 高 的 质 量 。 由 于 粮 产 品 的 种 类 繁 多 ， 所 以 不 同 的 粮 食 对 应 的 粮 仓 有 可 能 也 是 不 同 的 。 针 对 这 种 现 象 ， 就 要 分 类 对 待 ， 具 体 分 析 ， 充 分 满 足 各 种 需 要 。5第 2 章 我国粮食仓储机械发展概况我 国 粮 食 仓 储 机 械 的 发 展 主 要 可 以 分 为 这 几 个 方 面 1 ： 一 、 “ 一 五 ” 期 间 我 国 粮 食 仓 储 机 械 由 几 乎 空 白 到 引 进 、 消 化 、 吸 收 和 国 产 化 ， 为 我 国 的 粮 食 仓 储 的 机 械 化 奠 定 了 基 础 。 二 、 对 粮 食 仓 储 机 械 的 选 型 、 定 型 和 标 准 化 ， 为 我 国 的 粮 食 仓 储 机 械 设 备 的 选 用 和 制 造 提 供 了 依 据 。三 、 “ 七 五 ” 期 间 2 0 0 t / h 的 筒 库 关 键 设 备 的 研 制 ， 是 我 国 的 粮 食 仓 储 机 械 设 备 的 产 品 质 量 性 能 达 到 了 8 0 年 代 的 国 际 水 平 。 四 、 钢 板 仓 的 制 造 以 及 对 钢 板 仓 其 他 设 备 相 应 应 用 技 术 的 开 发 ， 是 我 国 的 钢 板 仓 生 产 企 业 达 到 2 1 家 ， 年 生 产 能 力 达 到 2 5 0 万 吨 以 上 。 五 、 我 国 对 粮 食 加 工 时 的 粉 尘 控 制 和 防 暴 技 术 的 开 发 ， 对 我 国 粮 食 仓 储 机 械 安 全 性 能 的 改 进 起 到 了 关 键 性 作 用 ， 直 接 推 动 了 我 国 粮 食 仓 储 机 械 向 优 化 合 理 方 向 发 展 。六 、 1 8 个 国 家 机 械 化 骨 干 粮 食 储 备 库 的 建 设 ， 使 我 国 骨 干 粮 食 储 备 库 的 仓 容 达 到 1 0 0 万 吨 。 七 、 利 用 世 界 银 行 贷 款 逐 渐 的 改 善 了 粮 食 流 通 的 设 施 ， 并 建 立 了 东 北 走 廊 、 西 南 走 廊 、 长 江 走 廊 3 个 比 较 先 进 的 粮 食 流 通 系 统 和 1 个 北 京 中 心 库 。 这 为 我 国 的 粮 食 仓 储 机 械 及 流 通 技 术 的 快 速 发 展 打 下 了 坚 实 的 基 础 。 另 外 ， 我 国 在 这 几 十 年 的 不 断 引 进 消 化 吸 收 国 外 先 进 技 术 过 程 中 还 研 制 和 开 发 了 一 大 批 的 粮 食 仓 储 机 械 和 设 备 ， 如 刮 板 输 送 机 、 斗 式 提 升 机 、 托 辊 式 胶 带 输 送 机 、 气 垫 胶 带 输 送 机 、 螺 旋 清 仓 机 、 大 产 量 自 衡 振 动 筛 、 液 压 自 卸 电 子 称 重 汽 车 衡 、 散 粮 料 斗 电 子 秤 、 电 子 称 重 包 装 机 、 粉 尘 控 制 和 防 暴 系 统 得 到 设 备 、 铁 路 散 粮 专 用 漏 斗 车 、 圆 筒 仓 粮 食 循 环 蒸 腾 设 备 等 。 这 些 粮 食 设 备 的 研 制 和 开 发 大 大 的 提 高 了 我 国 的 粮 食 仓 储 机 械 化 的 整 体 性 能 和 水 平 ， 为 我 国 的 粮 食 仓 储 机 械 化 的 面 向 现 代 化 的 发 展 提 供 了 有 力 的 保 证 。6第 3 章 散粮入仓输送机的优缺点目前我国大部分散粮入仓时都是通过带式输送机将散粮输送进粮仓之中。输送机是由输送带、滚筒、托辊驱动装紧张装置、进料装置、机架、卸料装置等组成 4。图 3-1 带式输送机其 优 点 主 要 有 ： 在 输 送 过 程 中 不 损 坏 粮 食 ， 输 送 能 力 和 输 送 距 离 大 ； 在 整 个 输 送 带 上 都 可 以 装 料 和 卸 料 ， 既 可 以 水 平 输 送 又 可 以 倾 斜 输 送 ； 既 可 以 输 送 散 装 粮 食 ， 又 可 以 输 送 包 装 粮 食 ， 动 力 消 耗 低 ， 工 作 可 靠 操 作 方 便 ， 容 易 管 理 ， 工 作 无 噪 音 。 其 主 要 缺 点 是 ： 输 送 带 成 本 较 高 ， 需 要 较 多 的 滚 动 轴 承 ， 而 且 在 输 送 时 输 送 机 无 法 改 变 位 置 ， 粮 食 在 进 入 粮 仓 时 只 能 从 一 个 点 进 入 ， 所 以 粮 仓 中 有 大 部 分 没 有 堆 满 ， 粮 仓 中 有 较 大 的 空 有 空 间 可 以 利 用 。 由 于 输 送 机 长 度 较 长 不 一 折 叠 存 放 ， 所 以 不 易 移 动 ， 在 场 地 作 业 时 ， 移 动 输 送 机 是 常 有 的 事 ， 往 往 因 注 意 不 够 ， 时 有 事 故 发 生 。综 上 所 述 ， 在 散 粮 入 仓 是 使 用 带 式 输 送 机 有 很 多 的 好 处 ， 但 是 也 存 在 很 多 的 缺 点 不 足 。 于 是 设 计 一 种 在 粮 仓 间 便 于 移 动 的 ， 同 时 又 可 以 在 散 粮 入 仓 过 程 中 将 粮 食 输 送 到 粮 仓 中 不 同 的 位 置 的 新 型 机 械 设 备 也 是 很 必 要 的 。7第 4 章 散粮入仓机新型的散粮入仓机械设备的设计可以借鉴建筑上的混凝土泵车的原理， 散粮泵车属于气力输送装置，其中包括抽风机，将粮食抽入输送管道。图 4-1 泵车4.1 气力输送装置的优点 2:（ 1 ） 输 送 过 程 经 过 输 送 管 道 密 封 ， 这 样 便 减 少 了 物 料 损 失 ， 同 时 能 够 保 证 物 料 不 致 于 吸 湿 、 污 损 或 者 混 入 其 他 杂 质 ， 并 且 大 大 减 少 了 输 送 场 地 的 扬 尘 量 ， 从 而 改 善 了 劳 动 条 件 ； （ 2 ） 可 同 时 配 合 多 种 工 艺 过 程 ， 如 分 选 、 冷 却 、 混 合 、 烘 干 等 。 工 艺 过 程 的 连 续 化 程 度 提 高 ， 便 于 实 现 自 动 化 操 作 。 （ 3 ） 输 送 生 产 率 高 ， 尤 其 是 易 于 实 现 散 装 物 料 运 输 队 机 械 化 ， 降 低 输 送 成 本 。 （ 4 ） 设 备 结 构 简 单 ， 装 卸 、 管 理 方 便 。84.2 气力输送不足之处 2:（ 1 ） 抽 风 机 的 动 力 消 耗 大 ； （ 2 ） 管 道 及 其 他 与 物 料 接 触 的 构 件 会 快 速 磨 损 ， 尤 其 是 在 输 送 磨 啄 性 较 大 的 物 料 时 ； （ 3 ） 输 送 物 料 具 有 一 定 限 制 ， 不 宜 输 送 粘 性 和 易 碎 的 物 料 。4.3 粮食输送器械的通用条件 2：（ 1 ） 粮 食 破 损 情 况 : 粮 食 在 输 送 过 程 中 的 破 损 情 况 直 接 影 响 粮 食 的 价 格 和 正 常 加 工 。 因 此 ， 粮 食 的 破 损 情 况 是 衡 量 粮 食 器 械 性 能 的 重 要 指 标 。 我 国 的 固 定 吸 粮 机 技 术 条 件 中 规 定 整 个 过 程 的 粮 食 破 损 增 加 度 不 得 超 过 0.3 % . 。 （ 2 ） 风 机 的 选 择 ： 风 机 是 吸 粮 机 的 关 键 部 件 ， 风 机 的 设 计 、 选 择 直 接 影 响 到 吸 粮 机 的 性 能 。 目 前 ， 风 机 的 选 用 主 要 是 涡 流 风 机 和 罗 茨 风 机 两 种 。 涡 流 风 机 的 性 能 是 低 风 压 高 风 量 ， 在 粮 食 的 输 送 过 程 中 ， 风 速 较 高 ， 粮 食 对 管 壁 的 撞 击 力 较 大 ， 由 此 而 产 生 的 问 题 是 粮 食 的 破 损 增 加 率 较 高 ， 同 时 必 须 增 加 管 道 的 壁 厚 和 管 径 。 罗 茨 风 机 的 性 能 是 高 压 力 低 风 量 ， 在 输 送 作 业 时 ， 风 速 较 低 ， 粮 粒 对 管 壁 的 撞 击 小 ， 输 送 粮 食 的 浓 度 比 高 ， 降 低 了 粮 食 的 破 损 增 加 率 ， 还 可 以 减 小 管 道 的 壁 厚 和 管 径 ， 减 轻 操 作 者 的 劳 动 强 度 。（ 3 ） 设 备 寿 命 ： 使 用 寿 命 是 考 察 设 备 价 值 的 一 项 重 要 因 素 。 如 何 尽 量 是 设 备 在 保 证 工 作 性 能 的 条 件 下 延 长 寿 命 ， 是 机 械 设 备 研 制 过 程 中 必 须 考 虑 的 问 题 。 （ 4 ） 灵 活 性 与 产 量 ： 吸 粮 机 的 灵 活 性 与 其 使 用 性 能 密 切 相 关 ， 如 管 道 配 备 多 用 软 管 ， 可 增 加 吸 粮 机 的 灵 活 性 ， 其 产 量 和 效 率 必 然 受 到 影 响 。 反 之 则 要 损 失 一 定 灵 活 性 。 不 管 是 生 产 厂 家 还 是 使 用 单 位 均 要 在 两 者 之 间 寻 求 平 衡 点 。 （ 5 ） 能 量 消 耗 ： 吸 粮 机 的 能 源 取 自 电 机 或 柴 油 机 ， 对 于 使 用 单 位 而 言 ， 若 库 区 配 有 高 功 率 的 电 缆 ， 应 尽 可 能 选 用 电 机 类 ； 若 没 有 配 高 功 率 电 缆 的 用 户 ， 则 可 首 选 柴 油 机 类 。 （ 6 ） 灰 尘 控 制 ： 灰 尘 控 制 的 好 坏 是 选 择 吸 粮 机 的 一 个 重 要 指 标 。 灰 尘 9控 制 不 好 对 环 境 造 成 污 染 ， 危 及 操 作 者 的 身 体 健 康 ， 过 多 的 灰 尘 进 入 罗 茨 风 机 ， 易 造 成 叶 轮 磨 损 ， 将 直 接 影 响 风 机 的 使 用 寿 命 。 因 此 ， 高 效 除 尘 过 滤 系 统 是 关 键 。 （ 7 ） 性 能 与 成 本 ： 设 备 的 性 能 与 其 成 本 密 切 相 关 ， 性 能 越 好 其 成 本 必 然 愈 高 ， 其 销 售 价 格 必 然 升 高 。 生 产 厂 家 应 在 保 证 设 备 良 好 性 能 的 前 提 下 ， 降 低 成 本 ， 以 满 足 不 同 消 费 者 的 生 产 需 要 。4.4 散粮输送机回转机构在该机械设备中可以运用混凝土泵车的回转机构原理实现将粮食输送到一定范围内任意一空间位置，回转机构将回转平台在回转支撑装置上做全回转运动。回转可以在左右方向上任意进行 3。图4-2 混凝土泵车回转机构10图4-3 回转机构图4-4回转大齿轮同时该机构省去了很多滚动轴承。而且使用管道可以进行折叠，使该输送机可以很容易移动避免了事故的发生。通过该机构的使用可以节省成本，节省输送机的存放空间，同时又保证仓库的空间得到充分的利用。11图 4-5 设计流程图针对上图有如下说明：1、方框 1 代表第一步，在该步中，对回转机构上的工作载荷进行初步的估计和计算，分别对输送的散粮、臂架系统、抽风机等安装在回转机构上的机构进行重量计算和各种尺寸的估计计算，以确定回转机构收到的各种的载荷。2、方框 2 代表第二步，在该步中，根据第一步中的回转机构所受的载荷，大致的确定回转机构的回转大齿轮的结构以及与大齿轮连接的螺栓的种类，并且选择支撑回转大齿轮的轴承类型。设计回转机构的大齿轮计算机构受力载荷设计与大齿轮啮合的小齿轮和相关机构强度校核是否可行优化设计和受力分析结束不可行可行123、方框 3 中代表第三步，在该步中，通过上一步中初步确定的大齿轮来设计与大齿轮啮合的小齿轮，并依次的设计与小齿轮连接的轴、键、联轴器、减速器、液压马达。4、方框 4 中代表第四步，在该步中，对以设计好的回转机构进行疲劳强度校核，并根据校核结果对设计的机构进行优化设计。设计出回转机构的三维模型。5、方框 5 中代表第五步，在该步中，对经过优化的回转机构进
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