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小茴香清选机的设计【优秀农业用机械设备全套课程毕业设计含SW三维3D建模及9张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期检查表+答辩ppt+19页加正文10300字】
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小茴香
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小茴香清选机的设计【优秀农业用机械设备全套课程毕业设计含SW三维3D建模及9张CAD图纸+带任务书+开题报告+中期检查表+答辩ppt+19页加正文10300字】
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SW三维图纸
中期检查表.doc
任务书.docx
小设计.doc
开题报告.docx
开题报告PPT.ppt
挂杆1.DWG
曲柄-轴承壳2.DWG
曲柄-连杆1.DWG
曲柄2.DWG
皮带轮2.DWG
答辩PPT.pptx
装配体.DWG
说明书.docx
轴承壳1.DWG
风扇壳.DWG
风机2.DWG
前 言
小茴香籽粒较小较轻，动力特性与部分秸秆动力特性相近不易于分离。目前我国谷物清选机械基本能够自给自足，但是由于市场上大部分都是种子加工成套设备，由于其价格高、能耗大，还不能完全适应小型谷物的生产和使用要求。所以设计符合我国国情的小茴香清选机械，对提高我国小茴香产品质量、农业经济效益和农业生产现代化水平具有重要意义。论文立足国情，主要基于小茴香等不同的小型谷物的种子生产和产品的加工和销售提供技术支持，设计一种实用性强、市场前景好的小茴香清选机械。
本文在介绍国内外清选机械的发展现状与动态的基础上，分析了制造价格低、操作简单、使用方便的小茴香清选机的意义和市场需求，制定了系统总体设计方案，对系统的机架、筛体、震动机构、风机进行了重点研究设计。
关键词：清选机；平面筛；单相电源；曲柄连杆传动机构；风筛式
目 录
1. 引言 1
1.1课题研究的目的 1
1.2课题研究的意义 1
1.3国内外清选机的发展状况 1
1.4小茴香清选机的现状分析 2
1.5小茴香清选机存在的问题 2
1.6重点研究的关键问题及解决思路 2
1.7研究的内容 3
1.8小茴香清选机的预期目标 3
1.9工作条件及解决方法 3
2. 小茴香清选机的总体设计 3
2.1清选机的清选原理及选择 3
2.2设计中小茴香清选机的部分组成 5
2.3机架的设计 6
2.5振动筛的设计 7
2.6清选风机的设计 8
2.7清选风机的结构性能参数 9
2.8电机的选型 11
2.9传动机构的设计 11
2.10电机—风机带轮三角胶带传动的参数选择 11
3. 轴的校核 13
3.1 带轮材料的确定 14
3.2带轮的结构和尺寸 14
总 结 15
致 谢 16
参考文献 17
1.引言
1.1课题研究的目的
（食用价值）小茴香是人们颇为喜欢的一种调味佳品，也是烹调使用的“八大味”之一。茴香的营养价值很高，含蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、磷、铁、胡萝卜素、硫胺素、维生素B2、叶酸、维生素C等营养物质。
（药用价值）茴香有行气止痛、健胃散寒的功效，可用来治疗胃寒痛、小腹冷痛、痛经、疝痛、痈种等病。
（种植情况）主产于内蒙古、山西、新等地。我区种植小茴香的主要地方有焉耆盆地、伊犁河谷、吐鲁番地区、喀什地区和阿克苏地区、和田地区部分县市。到2015年全疆茴香种植面积达到140万亩，总产10万吨。
（我选择设计小茴香清选机的意义）近几年来，农业种植结构调整和加入WTO都对我国农业机械化产生了较大的影响，我国农业机械化产品的升级换代和产品结构调整势在必行，农业机械化进入一个调整发展的新时期。现代农业和人类生活越来越注重种子和粮食加工品质。而小茴香本身属于小型谷物清选难度较大，现如今小茴香种植面积越来越大，清选基本依靠人力和农民自己改装的清粮机，而且清选后的小茴香达不到标准杂质较多。到现在为止依旧没有一个功能完善的小茴香清选机，如果能够设计出一种完善的小茴香清选机，能够大大减少农民的劳动强度。小茴香经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸基本一致的饱满的小茴香。
- 内容简介：
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塔里木大学 毕业论文（设计）中期检查记录表 2016 年 4 月 18 日 学生姓名 王金东 班级 农机 16 课题名称 小茴香请选机的设计 课题完成进度（学生自述） 件导出尚未开始修改； 将部分装置的设计写出 存在的问题及整改措施（学生自述） 辊装置的传动存在一些问题，一些动力的传动存在问题，后期需改正添加。 在一定的问题，后期需要进行仔细的修改。 少计算和参考文献，后期需要继续完成。 指导教师意见（课题进展情况、优缺点、整改措施等） 指导教师签名 年 月 日 学院意见 负责人签名 年 月 日 塔里木大学 毕业论文（设计）任务书 学院 机械电气工程学院 班级 农机 16 学生姓名 王金东 学号 8031212417 课题名称 小茴香清选机的设计 起止时间 2015 年 10 月 15 日 2016 年 05 月 28 日（共 12 周） 指导教师 马少辉 职称 副教授 课题内容 设计一种茴香清选机，把碾压，得到的茴香秸秆和茴香混合物通过清选机具，将茴香清选出来，该机械为场地作业机具，动力来源可多选，电或动力机械，清选方式以风、筛结合。 拟定工作进度（以周为单位 ） 第一周：查找相关资料，熟悉课题内容。 第二周：撰写开题报告，并制定总体方案。 第三至八周：三维实体模型，并生成关键部件及装配图工程图。 第九周：对 小茴香请选机 进行传动设计和机构设计。 第 十 周：撰写毕业论文，修改图纸中存在的问题。 第十一周：编写答辩提纲，准备答辩。 第十二周：答辩 主要参考文献 1 常立志 J1995 2 玄义梅 L农业现代化 9)： 353 邓春香 ,陶栋材 ,高英武 农机化研究 2005,( 2 )： 54 彭三河 ,张云华 004,( 4 )： 3135 周必昌 ,彭三河 ,汤小凝 J学院学 报 ,2003,23 (2)： 1086 侯建华 山东农机 2005 (8)： 107 常立杰 ,辽宁省农业机械化研究所 农机科研与推广 2001(5)： 32 8 北京农业工程大学编 上 )1986 9 北京农业工程大学编 下 )1986 任务下达人（签字） 年 月 日 任务接受人意见 任务接受人签名 年 月 日 注： 1、此任务书由指导教师填写，任务下达人为指导教师。 2、此任务书须在学生毕业实践环节开始前一周下达给学生本人。 3、此任务书一式三份，一份留学院存档，一份学生本人留存，一份指导教师留存。 小茴香清选机的设计 学生姓名 王金东 学 号 8031212417 所属学院 机械电气化工程学院 专 业 农业机械化及其自动化 班 级 16 指导老师 马少辉 日 期 塔里木大学机械电气化工程学院制 16 届毕业设计 前 言 小茴香籽粒较小较轻，动力特性与部分秸秆动力特性相近不易于分离。目前我国谷物清选机械基本能够自给自足，但是由于市场上大部分都是种子加工成套设备，由于其价格高、能耗大，还不能完全适应小型谷物的生产和使用要求。所以设计符合我国国情的小茴香清选机械，对提高我国小茴香产品质量、农业经济效益和农业生产现代化水平具有重要意义。论文立足国情，主要基于小茴香等不同的小型谷物的种子生产和产品的加工和销售提供技术支持，设计一种实用性强、市场前景好的小茴香清选机械。 本文在介绍国内外清选机械的发展现状与动态的基础上，分析了制造价格低、操作简单、使用方便的小茴香清选机的意义和市场需求，制定了系统总体设计方案，对系统的机架、筛体、震动机构、风机进行了重点研究设计。 关键词 ： 清选机；平面筛；单相电源；曲柄连杆传动机构；风筛式 目 录 1. 引言 . 1 . 1 . 1 . 1 . 2 . 2 . 2 . 3 . 3 . 3 2. 小茴香清选机的总体设计 . 3 . 3 . 4 . 6 . 7 . 8 . 9 . 11 . 11 风机带轮三角胶带传动的参数选择 . 11 3. 轴的校核 . 13 轮材料的确定 . 14 . 14 总 结 . 15 致 谢 . 16 参考文献 . 17 塔里木大学毕业设计 1 （食用价值）小茴香是人们颇为喜欢的一种调味佳品，也是烹调使用的“八大味”之一。茴香的营养价值很高，含蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、磷、铁、胡萝卜素、硫胺素、维生素 酸、维生素 （药用价值）茴香有行气止痛、健胃散寒的功效，可用来治疗胃寒痛、小腹冷痛、痛经、疝痛、痈种等病。 （种植情况）主产于内蒙古、山西、新疆等地。我区种植小茴香的主要地方有焉耆盆地、伊犁河谷、吐鲁番地区、喀什地区和阿克苏地区、和田地区部分县市。到 2015年全疆茴香种植面积达到 140万亩，总产 10万吨。 （我选择设计小茴香清选机的意义）近几年来，农业种植结构调整和加入 对我国农业机械化产生了较大的影响，我国农业机械化产品的升级换代和产品结构调整势在必行，农业机械化进入一个调整发展的新时期。现代农业和人类生活越来 越注重种子和粮食加工品质。而小茴香本身属于小型谷物清选难度较大，现如今小茴香种植面积越来越大，清选基本依靠人力和农民自己改装的清粮机，而且清选后的小茴香达不到标准杂质较多。到现在为止依旧没有一个功能完善的小茴香清选机，如果能够设计出一种完善的小茴香清选机，能够大大减少农民的劳动强度。小茴香经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸基本一致的饱满的小茴香。 小茴香 清选是 小茴香 收获后不可缺少的环节。收获后的谷粒中不仅包含饱满和成熟的籽粒，而且还有机械损伤、破碎和不成熟的谷粒。此外还包含育许多杂质 ，如草籽、泥沙、断穗、颖壳等。因此无沦留作种子或其他用途，均需将收获后的谷粒进行清选才能满足要求。 谷粒经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸一致的种子。将种子清选以后再播种，可以清除出小粒、破碎粒作为粮食或饲料，节约了粮食：清选后的种子均匀饱满，播种后发芽率高、长势好，一般都能增产 5% 10%，还可以减少播种量 20%左右，而且有利于种子的储藏、运输及机械化作业，增强种子在市场上的销售竞争力。因此，清选机产品对农业结构的调整和农民收入的增加有着十分重要的作用 1。 清选机的发展状况 目前，在欧美发达国家已形成系列化的种子清选机，其有清选精度高、分级效果好、工艺精良、性能稳定、可靠性强、噪音相对较低的特点，除传统的机械调节外，现已开发出液压调节系统操作更加灵敏。比较著名的比重式清选机生产厂家有奥地利的 共处 国的 国 司。 塔里木大学毕业设计 2 我国对粮食清选机械的研究、生产起步较晚。 20世纪 50年代引进首批样机，最早的产品是手动风车、溜筛，生产率低、清选效果不佳； 60 年代的产品是电动扬场机，虽提高了生产效率，但清选效果仍不理想； 70年代开始了对粮食振动分选机、滚筒筛选机的研制； 80 年代，进入了新的发展阶段，在引进消化国外清选机械先进技术的基础上，研制出了具有一定先进水平的粮食清选加工机械；进入 90年代，新技术、新产品、新工艺不断涌现，为粮食清选加工业的发展提供了技术保证。经过半个多世纪的发展，基本形成了具有我国特色、适应我国广大用户需要、品种规格较齐全、自行研究和生产的加工体系。 总的来说，我国现有的清选机普遍存在的问题：功能单一、适应性差；技术性能不稳定；产品零部件制造水平低、工艺设备落后，可靠性差；产品的安全性差，产品外观质量较差。因此，清选机不能很好地满足我国现阶段的实际需求。 今年，四十五团拓宽职工增收渠道，鼓励职工在保证水肥供应充足的情况下在棉田套种小茴香。随着种植规模的扩大，小茴香去除杂质成为困绕职工的难题，传统的清选方式是晾晒干燥后，用机器或人工辗碎褪下颗粒后，等到有风的日子再人工扬选干净，但面对上千公斤 的小茴香仅靠人工清选又将干到何时？ 富有经营头脑的职工夏登城想到了用清除杂质的清粮机来清选小茴香，他一边免费为连队职工清选小茴香，一边收购小茴香，小茴香市场售价已达 近几年来，我国有些企业在自主研发以及引进外国的先进的设备来满足农户的要求。各种的小茴香清选机已经相继投入使用，为农户带去了方便。 （ 1） 我国现有的清选机普遍存在的问题：一是功能单一、适应性差：二是技术性能不稳定：三是产品零部件制造水平低、工艺设备落后，产品可靠性差：四是产品安全性差，产品外观质量差、因此 ，清选机不能良好的满足我国现阶段的实际需求 3。 （ 2） 近几年，农业种植结构调整和加入 国农业机械化产品的升级换代和产品结构调整实在必行 4。 （ 3） 现代农业和人类生活越来越注重农产品的加工品质。所以收获后的小茴香中有许多不需要的参杂物，如杂草种子、秸秆、石子、其他作物籽粒以及未成熟的、破碎的、退化的、病害损伤的、机械损伤的小茴香种子 2。 由于小茴香籽粒较小较轻，动力特性与部分秸秆动力特性相近不易于分离，这是一个难点与关键点。 塔里木大学毕业设计 3 在现有小茴香清选机的基础上，对其基本结构装置上做改进，使其向安全、利用率高、改善工作环境、降低劳动强度、提高工作效率、操作方便及智能化方向发展。 （ 1） 通过查阅机械设计手册与实地测试确定合适的筛体、孔径、风力。 （ 2） 选择合适动力传递方式，设计工作装置和传动装置。 （ 3） 运用 制二维零件图和装配图。 （ 4） 运用 影响 小茴香 清选的主要冈素，即振动筛的倾角、筛孔的尺寸、形状、筛子的振动频率、振幅、物料在筛面上的运动速度、风机叶轮出曰处气流速度、风机转速、流量、生产率等。 香 清选机的研究 (1)机架：分析车把式机架的设计在使用上的灵活性。 (2)传动机构：分析振动机构采用曲柄摇杆连杆机构对节能的影响。 (3)动力：分析单相电源供电对用户使用的方便性。 （ 1） 适用性、适应性：适用于清除与种子宽度、厚度及空气动力特性有差异的杂质；清选机应能 在 0境温度及 40%气相对湿度下正常作业。 (2)安全、环保要求：清选机传动件带轮、胶带 、 外伸的轴头以及风机外露的进风口都应加防护装置；清选机单机作业噪声不大于 85清选机作业场所粉尘不大于 10mg/ (3)可靠性：平均首次失效前时间 300h； 平均失效间工作时间 1000h5。 （ 1）整机操作方便，结构简单，通用性好，噪音小，使用寿命长。 （ 2）小茴香进过清选机的加工处理，去除掉不需要的参杂物。 （ 3）可以在室内、工作台或地面上作业，小巧灵活，清选效率高，人工劳动量少，同时动力消耗上要尽量少。 （ 4）制造价格便宜，容易普及，能满足家庭购买使用的要求。 塔里木大学位于南疆中心位置，校内有农 业工程重点实验室、小工厂等实验基地，为项目开展提供了场地和基本条件。并且师资力量雄厚，完全可以满足小茴香清选机的 设计 。方法是 对拟定的清选机进行设计计算，利用 软件绘制出清选机的零件图，装配图反复对设计内容进行检验、校核。 选择 塔里木大学毕业设计 4 （ 1）风筛式清选机 风筛式清选机主要利用种子与夹杂物的几何尺寸和悬浮速度差异进行清选和风选。筛选是根据种子几何尺寸的差异，配置适当规格的筛片，在筛片往复运动下达到分离的目的，筛选同时利用悬浮速度的差异去除轻杂。 （ 2）比重式清选机 比重式清选机主要利用物料中各成分的比重不同进行分离。当具有一定压力的空气流流过种子时，种子因与空气质量不同而进行升降分层，筛面的震动推动与筛面接触的比较重的种子从进料端至排料端向高处走，而较轻的种子向低处走，从而达到分离的目的，比重式清选机主要用于清选种子中外形尺寸相同而比重不同的各类轻杂和重杂。比如虫害、发霉、空心、无胚的谷粒，以及碎砖、土、石子、沙粒等。 （ 3）窝眼筒式清选机 窝眼筒式清选机主要利用种子在窝眼筒做旋转运动时，种子、杂质长度尺寸和运动途径不同来达到分离长杂、短杂的目的 。 喂入筒内的种子进入窝 眼筒底部时，要清除的草籽、碎种子等短杂陷入窝眼内并随旋转的 筒上 升被排 。 而未 进 入窝眼的种子则沿筒内壁成螺旋线轨迹向后滑移从另一端排出，长杂沿窝眼筒轴方向移动从另一端排出 ， 在种子加工流裎中窝眼筒式清选机既可作为分离长短杂的精选主机，又可做精选中的种子分级机使用。代表机型有 4）复式清选机 复式清选机丰要是利用种子的外形尺寸和空气动力学特性进行精选 。 首先通过改变吸风道截面积的大小，得到不同的气流速度分离轻重杂质 ； 然后，利用种子和混杂物几何尺寸的差别，通过一定规格的筛孔来分离杂质和 瘦弱籽粒；最后，通过窝眼筒按种子的长度不同分离长杂、短杂，达到分离的目的。代表机型有 . 5/0. 7/1. 3A)， 4/15)6。 (5)清选原理的选择 为了实现预定功能提出两个方案可供选用 方案一：利用风筛式的原理清选小茴香，其结构简单，容易设计便于制造，性价比也较高，对机械材料的要求也不高。 方案二：利用比重式的原理清理小茴香，其结构相对较复杂，对空气的压缩与流动方向要求严格，技术难度较大，不易于加工制造成本较高。 经过方案的比较及选择，在设计要求内方案一能够满足设计的要求条件，方案一比方案二性价比高，且容易实现 ， 所以选择方案一的风筛式清选机。 塔里木大学毕业设计 5 组成部分： 图 2(1)机架：主要起支撑作用 ， 通过地排车下盘的尺寸确定机架的宽度。 (2)料斗：根据筛体的尺寸设计料斗的尺寸。保证物料能均匀的、连续的流入第一层筛面；使物料沿整个筛面的宽度均匀分布，以提高吸风和筛理效率；根据牛产需要能方便灵活地调节进料量。 (3)风机：利用其产生的气流做介质进行工作。根据生产能力及物料的输送特性确定风机的参数。 (4)筛体：利用筛体的振动对 小茴香 进行筛选。根据生产能力确定筛子的尺寸，依据物料的物理特性确定筛孔的形状、尺寸，并确定筛体的振动频率。 (5)传动机构：完成能量的传递和转换。根据风机选取电机的型号，依据风机的转速确定风机皮带轮的尺寸，依据筛体的振动频率确定筛体皮带轮的尺寸。 工作过程： 被清理的 小茴香 首先倒入料斗，在仓门的控制下，使之沿筛面宽度均匀分布，在小茴香 通过风道时吹走部分轻杂质如灰尘、糠批等轻浮物，再流入筛体内，筛体在摇臂驱动下往复运动，筛体有两层筛面， 小茴香 在筛面推力及自身重力作用下在筛面上流动，第一层筛而隔除小茴香 中的大杂质，由排 大杂口排出， 小茴香 流入第二层筛面上继续被筛理，穿过第二层筛面的微小杂质，由排小杂口排出，成熟的、尺寸均匀的 小茴香 则作为筛上物，由出料口排出。 如下图2 塔里木大学毕业设计 6 图 2香 清选机流程图 图 2为方便用户使用，机架设计为车驾式。机架由方钢 0 40)焊制而成 ， 机架为200012001500用于安装和支撑风机、料斗和筛体等。 电动机 清选风机 摇臂 风道 进料斗 上筛 下筛 筛底 轻浮物 大杂 小茴香 小杂 筛体连杆 塔里木大学毕业设计 7 图 2进料装置的作用为保证物料能均匀的、连续的流入第一层筛面，并使物料沿整个筛面的宽度均匀分布，以提高吸风和筛面效率。为节省动力，采用了结构简单与机架一体式的顶置式人力提升进料装置。其结构简单 、 操作方便 、 喂料均匀。用 3通过下料阀活门控制不同物料的喂入量。本次料斗于机架一体降低了料斗的高度更加方便人工喂入，可有效降低劳动强度。 振动筛是根据粮粒和杂质大小的不同，及其自动分级原理，通过筛选的方法来分离杂质的。振动筛的主要工作部件是作往复运动的筛体。筛体内设置 两次 层筛面，筛面由冲孔的金属板制成。金属板筛面的筛孔形状有圆形、长形和三角形等 5。按颗粒厚度的不同分离粮食中的杂质时，可采用长形筛孔。当筛选时，厚度小于筛孔宽度的物料，穿过筛孔成为筛下物；厚度大于筛孔宽度的物料，不能穿过筛孔，成为筛上物。按颗粒宽度的不同分离粮食中的杂质时，可采用圆形筛孔。当筛选时，宽度小于筛孔直径的物料，穿过筛孔成为筛下物 ， 宽度大于筛孔直径的物料，不能穿过筛孔，成为筛上物。振动筛主要由筛体、振动机构、筛等组成。 筛子可以分为平面筛、圆筒筛和圆锥筛等几种，其中平面筛应用最广。根据振动方向，平面筛又可分为纵向振动筛和横向振动筛 7。 小茴香 清选机最常用的是圆孔和长方孔平面筛。圆孔筛只有一个量度，即筛孔直径，凡籽粒宽度大于圆孔直径者均不能通过。在本清选机上装有 2 个其参数和形状各不相同的筛子。第一层筛子是用来分离大的混杂物；第二层筛子都是用来分离小的混杂物。经过多方查证参考，在本清选机中第一第二层筛均用圆孔筛 2。 筛孔形状和大小的选择，应根据被筛理的粮种大小和清理要求而定。在一般的情况下，头 道筛筛孔稍大，后几道筛筛孔可略小。筛孔直径偏大，易使垂直于筛面振动的大于筛孔尺寸的 杂质从筛孔漏下；反之，减少了符合尺寸要求的质点的过筛机率 8。清理各种粮食的筛孔形状和尺寸如表 2塔里木大学毕业设计 8 表 2粮种 第一层 第二层 小麦 12 6 6 20谷 12 14 5 6 20米 15 188 10粱 5 3 4孔 /英寸 2 3 12 孔 /英寸 菜籽 3 8孔 /英寸 1 22 26 孔 /英寸 筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以 1英寸（ 度的筛网内的筛孔数表示 因为小茴香的大小和重力特性与菜籽相似所以在本设计中选择以菜籽对应的筛孔为准 表 2茴香筛孔尺寸选择 粮种 上筛 下筛 小茴香 3 8孔 /英寸 1 22 26孔 /英寸 圆孔筛的筛孔一般采用六角形配置法，任何一个孔都位于六角形的中心。这样配置筛孔可以最有效的利用整个筛面，并且孔边间的距离都相等，筛子沿三个方向的强度也相等。 (1)筛面与水平面的倾角：一般取 0 10。本机上筛取 =6，下筛取 =8。 (2)筛面宽度：因为筛面受机架的影响。取 1000 (3)流量指标：本筛体的流量设计为每厘米筛宽 20公斤小时。 (4)转速与振幅的确定：在实际牛产中，筛体抖动次数 n = (45 60) r/)( (r/n = (45 60) r/)( = 48, 6/10622( ） = 450(次 /从上述公式可看山：转速与振幅是成反比关系的。二者应满足如下关系： 米分） 450 0. 006=米分） 米分），经验证，符合要求 本筛体的侧板用 3体由两根连杆支撑在机架上，筛体通过焊接在筛体上的传动杆与摇臂相连，并由摇臂轴驱动。筛体内有两层筛面，筛面固 定在筛体侧板上，在筛理不同物料时可以更换筛面。筛面在筛体内按一定的斜度设置，上筛筛而为 6，下筛筛而为 8，筛面的尺寸由机架和生产能力决定，取上筛（宽长）为 1000 1550筛为 1000 1500 本筛体采用传统的曲柄连杆机构，通过摇臂带动实现往复运动，从而筛选 小茴香 。 塔里木大学毕业设计 9 清粮风机用于谷物联合收获机及脱粒机。它的特点是风压低、流量大，要求结构简单、风量调节方便和出口处风速均匀，而风机效率则不是主要考核指标。清粮风机与通用型风机的结构差别较大，特点是风扇宽度大，叶片数少 (Z=4 6)的后向直叶片，叶片两端切角以提高出口气流速度的均匀性。清粮风机通常与筛子配合工作，应根据工作条件如筛面负荷、筛面物体组成及湿度等的变化，经常调节风量（相当于调节出口风量）。所以要求调节机构构造简单，调节方便。新的谷物联合收获机上大多用无机变速器调节风机转速的办法来调节风量，也可用调节进风口面积的方法 来调节风量 9。本次设计的小茴香清选机采用叶片可调和调节进风口面积来调节风量，风机出风口上各点气流速度的均匀性对谷粒清洁率及损失率影响显著。由于清粮风机宽度很大，所以出风口气流速度很均匀。 (1)气流流量 Q 的确定： )/(28.0/q 30 式中0q 进入清粮室的谷粒混合物质量（ kg/s）；取0q=s 重量浓度比，即进入清粮室的物料重量和空气重量之比，在清选风机上，一般取 = 空气密度， =2)全压 =200+50=250N/式中： 风机出口静压，用来克服气流通过筛子和清粮室的阻力和运送轻杂物。我国农机设计手册根据前苏联资料，建议对双筛结构，取96245(N/对单筛结构则取 47(N/ (3)先确定比转数根据公式 2/14/3 / 算转速 n 比转数、压力 转数表示风机流量大、压力低，故可通过风机类型选取比转数。因采用的风机为后向直叶片，依后向叶轮离心风机的比转数际单位制 )，确定风机比转数5(国际单位制 )。 根据公式 2/14/3 / 5 2503/4/=588r/ 本风机选用转速 n=588r/ (4)风机功率 根据公式 N= 250 塔里木大学毕业设计 10 机主要结构参数的确定 (1)风扇的外径 2D 的确定： 选压力系数 p =计算叶轮圆周速度 2u 及叶轮外径 2D 50/u 2 8 6 0 m 2 (2)计算风机的流量系数 Q： 2222 (3)计算风扇轮毅直径 1D ： 对后向叶片风机及 Q 满足 3321 (4)进风口最小直径0D： 00 00c=15m/s (5)叶轮内径 1D ： 01 验证 21/ 21/4，能满足 21/合适。 此时， 2222 （ 1）叶片宽度 B： 叶片出口宽度 2b 4/ 22 是流速系数，取 =2 叶片进口宽度 1b ： 按 2211 / 1221 (2)叶片数 Z：取 Z=5 塔里木大学毕业设计 11 选用低压后向直叶片离心式风机。其结构由风机轴、叶片等组成。风机轴由 45号钢车制而成，叶片 5片，为后向直叶片，由 2 为生产机械选择电动机的种类，首先应考虑电动机的性能是否满足生产机械的要求，例如起动转矩、调速性能指标以及各种运行状态等。在这个前提下，优先选用结构简单、价格便宜、运行可靠、维护方便的电动机 5。 考虑到电机的使用环境中灰尘多，对清选机选用了卧式、封闭式电动机。 电动机的电压等级要与电源电压一致，对单相交流电动机选用 220V 。 n=1400r/ 取 p=因此电机型号为 传动装置选用带传动。由电机带轮、风机带轮、风机轴、摇臂、三角胶带等组成。 风机带轮三角胶带传动的参数选择 (1)选择胶带型号：根据胶带传递的功率 N，因传递功率均小于 2 表 2型带。 表 2传递功率 20 40 75 150 （ 0 40 75 150 以上 推荐采用 O O、 A O、 A A、 B B、 C C、 D D、 E E 、 F F 型号 B (2)选取电机带轮的计算直径 1D 带轮直径愈小，传动结构愈紧凑，但胶带在小带轮上的弯曲应力较大。弯曲应力是环形胶带疲劳破坏的主要原因，因此，小带轮直径是我们首先要考虑的。一般取 D ， 于表2根据胶带型号选取，在特殊情况下可略小于 表 2相应槽角 O A B C D E F 34 70 100 148 200 215 500 800 塔里木大学毕业设计 12 36 90 125 180 250 400 710 1000 38 112 160 225 315 500 800 1250 根据表 2择槽角 38， 1D =160电机带轮直径为 1D (3)决定风机带轮计算直径 2D 如果不考虑弹性滑动，则大带轮直径 2D 为： 8 05 8 8/0014601/ 21112 ， 取风机带轮直径为 2D =3804)计算环形胶带速度 V 增加环形带速度 V，有利于提高传动能力。但环形胶带速度愈高，环形胶带产生的离心力愈大，减小了环形胶带与带轮间的压紧力，因而减小了摩擦力 ;同时离心力又使环形胶带受到附加拉力，降低环形胶带寿命。不过在低转速范围内，提高 为提高 若超过了一 定范围就不利了。故一般取 V=5 25m/计时应把 D 通盘考虑。计算环形胶带速度的公式为： 25100060/n 11 m/s 251 1 1 0 0 060/00140611 0 0 060/n 11 DV m/s，故合适。 (5)初步定中心距0计时将电机带轮放置在机架的底部，为了使进料方便，将风机带轮放置在机架的中部，初步定中心距为0A=600 (6)计算并选取环形胶带长度 L 根据初定中心距0A，可求出环形胶带的计算长度0L，其计算公式为： 02122100 4/)()(2/2 （ 6 0 04/)061038()038061(2/6 0 02 20 L =根据 取三角胶带的计算长度 L=1220周长度 L =12007)确定实际中心距 A 根据 ： 6 7 7 .1 m 1 8 7 0 52(6 0 02/)( 00 (8)验算小带轮包角 a： 环形带与带轮接触弧所对的中心角称为带轮的包角，以 于接触部分的每一小段弧均产生正压力，所以接触弧愈长，总摩擦力就愈大，也即 能传递的功率就愈大。 为小带轮的包角比大带轮上的包较小，所以设计时主要考虑小带轮上的包角。最好小带轮包角 a 120，在特殊情况下允许 a 90。确定 120611606 7 7 6138018060/180 12 ）（）（ ,故合适。 塔里木大学毕业设计 13 (9)校核环形带绕转次数 U 绕转次数太多，会降低环形带寿命。因此一般用下式来控制绕转次数 20/1000 /s。式中： V 速度（ m/s）； L 环形胶带计算长度（ 204 2825/1 1 1000/1000 /s，故合适 （ 10）确定风机轴带轮环形胶带根数 Z 胶带的根数愈多，则每根胶带负担的载荷愈不容易均匀。一般胶带根数 根。在特殊情况下允许 Z12 根。环形带根数可按公式 Z=N/210 式中， N 带传动所需要传递的功率 ( 0N 单根三角胶带所允许传递的最大功率 ( 1C 小带轮包角影响系数 2C 工作情况系数 取0N=1C =2C =则 11 1 3210 1)计算作用在风机皮带轮轴上的压力 Q 9 9 11s 0122/s 式中：0S 一根环形带的初拉力；取0S=100N 电机带轮包角 在没有张紧装置的传动中，安装环形带时，将环形带初拉力0时作用在风机带轮轴上的最大压力为： 9 9 9 a x 。 根据轴所受的最大压力确定风机轴的尺寸。 图 3的断裂视图 下面按许用弯曲应力校核该轴 ： 塔里木大学毕业设计 14 轴的材料选用 45 钢调质， n =650s=360 轴受力图： 图 3算支承反力： 509210轮材料的确定 本清选机所有带轮材料均选用 带轮的结构：带轮由轮缘、轮毂、轮辐三部分组成。 (1)轮缘：电机带轮计算直径为 D=160机带轮计算直径为 D=380 (2)轮毅：参照 (3)轮辐：带轮采用轮辐结构是为了减轻重量。参考机械设计手册，风机轴带轮采用辐板式，电机带轮采用实心轮。 12 塔里木大学毕业设计 15 总 结 经过十七周的努力，查阅了很多国内外相关著作，参考借鉴了很多类似结构的设计，以及马少辉导师的辛勤指导，再加上自己不懈的奋斗，关于我此次设计的小 茴香 清选机的总体结构设计、参数计算等相关工作已经基本完成了。经检查基本达到了设计要求。本清选机主要研究了机架、筛体、风机、传动机构的设计，从而实现了小茴香清选机的设计，本机解决了农户和小型种子加工部门的需要，而且能够达到小茴香清选的各项指标。现将其主要功能及特点简述如下： (1)机架为车驾式，移动方便。 (2)振动筛的上下筛为平面圆孔筛，提高了生产率，而且对粗混杂物 及小谷粒有较高的分离率。 (3)在振动装置中，采用了曲柄连杆机构，平稳可靠有效。 (4)传动机构采用三角带传动，传动平稳，结构尺寸小。 (5)动力采用单相交流电机，使用方便。只要有单相电的地方，都可以使用此 小茴香 清选机。 (6)节约能源。本机属小功率设备，只需配一台 (7)性价比高，应用范围广，社会经济效益大。该小茴香清选机设备简单，成本低廉，不需增加动力，大大降低了投资压力，广泛推广可具有巨大的经济效益。 (8)维修方便。本机结构简单，便于维修，不需要专门的维修人员。 (9)体积小，重量轻，不需要大的停放场地或机库。 在本次毕业设计过程中真是烦恼和惊喜，让我受益匪浅。 塔里木大学毕业设计 16 致 谢 论文是在马少辉老师的悉心指导下完成的，在论文选题、查阅资料、总体方案制定、传动方案确定和论文撰写过程中，均得到了导师的大力支持和悉心指导，导师渊博的知识、严谨务实的治学态度、开拓进取的工作作风，使我终身受益。这个学期以来，导师不仅在学术上对我严格要求，而且在为人处事上对我教导。值此论文完成之际，谨向我的导师表示最衷心的感谢 ! 同时，在我做毕业设计的过程中，还得到了广大同学和诸多老师的帮助，在此，也向给予过我无私帮助的人们表示最诚挚的谢意，更要 向 培养我成长的 塔里木大学机械电气化工程学院 致敬。 最后，要感谢评阅、评议论文和出席论文答辩的各位老师，感谢他们在百忙之中给予的指导和建议。 在论文调研写作过程中，尽管我尽了最大的努力，但由于我的水平有限，疏漏不足之处在所难免，恳请各位老师和学友指正。 塔里木大学毕业设计 17 参考文献 1 常立志 J1995 2 玄义梅 L农业现代化 9)： 353 邓春香 ,陶栋材 ,高英武 农机化研究 2005,( 2 )： 54 彭三河 ,张云华 004,( 4 )： 3135 周必昌 ,彭三河 ,汤小凝 J学院学 报 ,2003,23 (2)： 1086 侯建华 山东农机 2005 (8)： 107 常立杰 ,辽宁省农业机械化研究所 农机科研与推广 2001(5)： 32 8 北京农业工程大学编 上 )1986 9 北京农业工程大学编 下 )1986 2016 年 5 月 第 期 - 1 - 小茴香清选机的设计 王金东 （塔里木大学机械电气化工程学院，新疆 阿拉尔 843300） 摘 要： 小 茴香籽粒较小较轻，动力特性与部分秸秆动力特性相近不易于分离。目前我国谷物清选机械基本能够自给自足，但是由于市场上大部分都是种子加工成套设备，由于其价格高、能耗大，还不能完全适应小型谷物的生产和使用要求。所以设计符合我国国情的小茴香清选机械，对提高我国小茴香产品质量、农业经济效益和农业生产现代化水平具有重要意义。论文立足国情，主要基于小茴香等不同的小型谷物的种子生产和产品的加工和销售提供技术支持，设 计一种实用性强、市场前景好的小茴香清选机械。 本 文在介绍国内外清选机械的发展现状与动态的基础上，分析了制造价格低、操作简单、使用方便的小茴香清选机的意义和市场需求，制定了系统总体设计方案，对系统的机架、筛体、震动机构、风机进行了重点研究设计。 关键词 ：清选机；平面筛；单相 电源 ；曲柄连杆传动机构；风筛式 中图分类号： 文献标识码： A 文章编号： 0 引言 （食用价值）小茴香是人们颇为喜欢的一种调味佳品，也是烹调使用的“八大味”之一。茴香的营养价值很高 ，含蛋白质、脂肪、碳水化合物、钙、磷、铁、胡萝卜素、硫胺素、维生素 酸、维生素 C 等营养物质。 （药用价值）茴香有行气止痛、健胃散寒的功效，可用来治疗胃寒痛、小腹冷痛、痛经、疝痛、痈种等病。 （种植情况）主产于内蒙古、山西、新疆等地。我区种植小茴香的主要地方有焉耆盆地、伊犁河谷、吐鲁番地区、喀什地区和阿克苏地区、和田地区部分县市。到 2015年全疆茴香种植面积达到 140万亩，总产 10 万吨。 （我选择设计小茴香清选机的意义）近几年来，农业种植结构调整和加入 对我国农业机械化产生了较大的影响，我国农业 机械化产品的升级换代和产品结构调整势在必行，农业机械化进入一个调整发展的新时期。现代农业和人类生活越来越注重种子和粮食加工品质。而小茴香本身属于小型谷物清选难度较大，现如今小茴香种植面积越来越大，清选基本依靠人力和农民自己改装的清粮机，而且清选后的小茴香达不到标准杂质较多。到现在为止依旧没有一个功能完善的小茴香清选机，如果能够设计出一种完善的小茴香清选机，能够大大减少农民的劳动强度。小茴香经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸基本一致的饱满的小茴香。 小茴香 清选是 小茴香 收获后不可缺少的环节。收获后的谷粒中不仅 包含饱满和成熟的籽粒，而且还有机械损伤、破碎和不成熟的谷粒。此外还包含育许多杂质，如草籽、泥沙、断穗、颖壳等。因此无沦留作种子或其他用途，均需将收获后的谷粒进行清选才能满足要求。 谷粒经过清选以后，可以获得质量均匀、尺寸一致的种子。将种子清选以后再播种，可以清除出小粒、破碎粒作为粮食或饲料，节约了粮食：清选后的种子均匀饱满，播种后发芽率高、长势好，一般都能增产 5% 10%，还可以减少播种量 20%左右，而且有利于种子的储藏、运输及机械化作业，增强种子在市场上的销售竞争力。因此，清选机产品对农业结构的调整和农民 收入的增加有着十分重要的作用 1。 1 设计原理及机构 设计原理 风筛式清选机 风筛式清选机主要利用种子与夹杂物的几何尺寸和悬浮速度差异进行清选和风选。筛选是根据种子几何尺寸的差异，配置适当规格的筛片，在筛片往复运动下达到分离的目的，筛选同时利用悬浮速度的差异去除轻杂。 利用风筛式的原理清选小茴香，其结构简单，2016 年 5 月 第 期 - 1 - 容易设计便于制造，性价比也较高，对机械材料的要求也不高。利用比重式的原理清理小茴香，其结构相对较复杂，对空气的压缩与流动方向要求严格，技术难度较大，不易于加工制造成本较高。 总体设计 小茴香清选机 机结构示意，如图 1 所示。 图 1 小茴香清选机 机结构示意图 小茴香 首先倒入料斗，在仓门的控制下，使之沿筛面宽度均匀分布，在 小茴香 通过风道时吹走部分轻杂质如灰尘、糠批等轻浮物，再流入筛体内，筛体在摇臂驱动下往复运动，筛体有两层筛面， 小茴香 在筛面 推力及自身重力作用下在筛面上流动，第一层筛而隔除 小茴香 中的大杂质，由排大杂口排出， 小茴香 流入第二层筛面上继续被筛理，穿过第二层筛面的微小杂质，由排小杂口排出，成熟的、尺寸均匀的 小茴香 则作为筛上物，由出料口排出。 其主要技术参数如下 : 外形尺寸 /架由方钢 0 40)焊制而成 ， 机架为 2000*1200*1500 筛子尺寸 /筛为 1000 1550，下筛为 1000 1500。 筛孔直径 /上筛 2 3 下筛 1 2 频率次 /450 振幅 /6 风机转 速 r/588 电机转速 r/1400 电机功率 ： 关键部件设计 机的设计 本次设计的小茴香清选机采用叶片可调和调节进风口面积来调节风量，风机出风口上各点气流速度的均匀性对谷粒清洁率及损失率影响显著。由于清粮风机宽度很大，所以出风口气流速度很均匀，对于小茴香的清选效果有显著提升。 如图 2 2016 年 5 月 第 期 - 1 - 图 2 风 机结构示意图
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