5XZ-3.0型重力式清选机下体设计【含6张CAD图纸】
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XZ
3.0
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本科毕业设计开题报告 题 目： 5XZ-3.0型重力式清选机下体设计 院 （系）： 机械工程学院 班 级：姓 名：学 号：指导教师：教师职称：本科毕业设计开题报告题 目5XZ-3.0型重力式清选机下体设计来源工程实际1、研究目的和意义随着农业机械化的发展，农作物种子清选机械也日趋成熟，其中正压式重力清选机发展最快。5XZ-3.0型正压式重力清选机适用于玉米、小麦、水稻、大豆、高粱等作物种子及各种蔬菜种子精选加工。可在加工线中配套使用，也可用于单机作业。本设计研究设计生产率为3.0t/h的5XZ-3.0型重力式清选机的主要参数，包括振幅、振动频率、纵横向倾角、台面摩擦力情况及风量风压情况，并在原基础上对操作调节上进行改进，简化操作难度。2、国内外发展情况(文献综述)种子收获后，从外形相近的种子中间，将不成熟的、霉变的、被虫子咬过的不合格种子及小石子（重杂）从好种子中分离出来，这个过程通过使用重力式清选机实现，效果十分明显。种子经过重力式清选机的气流和振动筛选后，不仅提高了种了净度和发芽率，增加种子商品化程度，而且利于种子机械化田间播种。a、国外重力式清选机评述：在欧美发达国家，重力式清选机的生产能力从1t/h到15t/h，台面结构从三角形台面、矩形台面到混合形台面，气流形式从负压到正压，已形成多种系列化重力式清选机，工艺精良、性能稳定、可靠性强、噪音相对较低。除传统的机械调节外，已开发出液压调节系统，操作更加灵敏。比较著名的生产厂家有丹麦WESTRUP公司，奥地利HEID公司、德国PETKUS公司、美国OLIVER公司、LMC公司1。从性能上看，无论是三角台面还是矩形台面振动平稳，风量在台面上非均布且有规律分布，物料能很好地布满整个台面，种子分离效果明显。从结构上看，丹麦WESTRUP公司产品采用三角形台面单风机正压式结构，重杂清理效果较好；奥地利HEID公司的产品是多联风机矩形台面，双质点平衡结构，无效振动和噪音小；德国PETKUS公司产品单风机矩形台面；美国OLIVER公司产品三角形或矩形台面，采用多联离心风机，噪音略高但分选效果明显，又开发出液压调节装置，操作灵活，适用于大型设备的操作，其小吨位产品采用混合型台面（如316M型），尤其适合于蔬菜等小粒种子的清选，能耗及噪音适中；LMC公司的产品采用双振动架平衡机构，清选效果适中，但总体结构庞大。CRIPPEN公司产品采用矩形台面，多联前弯曲多叶片风机，风机出风口有角度，噪音小23。b、重力式清选机的发展方向：（1）气流系统的选择：重力式清选机有负压式和正压式两种气流配置形式，其中正压式由单台或多台风机供风。其中负压式供风类型以瑞士布勤（BUHLER）公司产品著称（1980年前后河北正定县在“四化一供”中安装了布勒公司引进的3t/h种子加工成套设备，重力式清选机为MTLB-100型），种子清选效果理想，当时上海向明机械厂在消化吸收基础上开发出5XZ-1.0和5XZ-2.5负压重力式清选机，但由于能耗、噪音较大，振动不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。正压式目前占据主导地位，由于单台风机风量分布不匀或风量不足，目前大多采用正压多联风机结构，OLIVER公司产品设置导流板，HEID公司产品设置了高效多殿风机和非均布导风板，通过结构改进使气流通道阻力小，风机效率增高。（2）台面的选择：种子在重力式清选机台面上保持的时间越长，走过的距离越远，种子分离和分选效果就越好。一般重力式清选机有三角形和矩形台面两种，工作原理相同，均有分层区和分离区。其主区别在于：轻、重种子由喂料口经工作台到各自排出口的距离不同。重力式清选机工作时，三角形台面上重种子（包括重杂）走过的路径远，矩形台面上轻杂和中间混合料走过的路径远。三角形台面结构侧重于除去种子中的重杂；矩形台面结构侧重于除去种子中的轻杂和生产效率，平衡性能好，有利于风机的布置；对于混合型台面则性能适中。在大生产率和谷物种子清选中基本使用矩形台面，但在小生产率，清除重杂为主的小子粒种子清选中仍使用三角形台面。（3）振动的选择：机械振动根据驱动方式不同可分为几种，有电磁驱动、振动电机驱动、曲柄连杆机构驱动等。重力式清选机振动方式国内外应用最普遍的是曲柄连杆驱动方式，结构布置和参数调节较方便，能做到理想的平衡。HEID公司产品为自平衡振动机构，OLIVER公司产品则设计为附加的振动平衡架。（4）国外重力式清选机生产能力的标准化与系列化：OLIVER公司多年来一直坚持专一产品生产，不断进行产品更新，原有机型316，50，80，180，240经过改进后，增加了平衡装置、风量表、转速表（频率显示）等，形成316M、50M、80M、180M、240M，90年代以后又开发出大型的2400、3600、4800型产品，配备了液压操作系统。5）集中操作并改进相关装置：在设备的操作方便性方面，国外重力式清选机都设置了仪表直接显示调节数据，不停机集中控制。台面开始用铝合金代替钢结构，选用性能好的钢丝网，OLIVER公司和CRIPPEN公司台面还涂了一层氢基甲酸乙酯，增加台面钢丝的磨擦力，增加生产率，延长使用寿命。台面有半罩或全罩除尘，在主排种出口配备振动电机加快出料速度4。c、国外重力式清选机企业的发展历程：据联合国粮农组织在20世纪80年代初编印的世界种子加工机械生产厂商和产品名录，当时共有种子加工机械厂商约100家（不包括中国），主要企业分布在欧洲和美国。经过十几年的演变，欧洲企业经历了兼并与产品创新的变化，美国企业则进入产品革新与开拓阶段企业总数减少，实力增强58。美国著名种子加工机械生产厂商经过几十年的市场竞争，开发、保持和发展了自己产品的特色，重点生产有特色的产品，有些工厂主既是产品的设计和专利拥有者，又是公司总裁，对自己的产品和技术开发方向相当了解。如美国CRIPPEN公司生产重力式清选机已有70多年的历史，进入90年代兼并了别的公司，很有起色，老式重力式清选机在保持原有传统的基础上进行了革新。美国OLIVER公司多年来一直专一生产重力式清选机，90年代为与美国大农场的生产规模相适应，又开发出超大型重力式清选机，操作和使用非常方便。丹麦CIMBRIA公司进入80年代后收购了奥地利有百年历史的HEID公司，近年来又开发出新一代重力式清选机。德国PETKUS公司传统产品是风筛表选机，近年来也开发了重力式清选机和其他产品9。3、研究/设计的目标a. 根据给定参数生产率3.0t/h、振动频率300600、振幅7mm，设计5XZ-3.0型重力式清选机，使之适合种子加工厂按照种子比重精选种子b. 完成5XZ-3.0型重力式清选机的说明书和相应的图纸绘制。c. 对5XZ-3.0型重力式清选机存在的问题提出一定的改进方法，使之参数结构更合理。4、设计方案（研究/设计方法、理论分析、计算、实验方法和步骤等）根据所学的专业理论知识,并结合现实生产加工的需要,应该从以下三个方面进行设计工作:首先,研究重力式清选机的工作原理和物料输送机理，通过理论分析，了解现实使用中重力式清选机的具体工况。为下一步的结构参数优化做准备，同时也为未来的理论研究和学术探索打好基础。其次，进行重力式清选机的常规设计，主要工作是比重分选的设计计算、粮食流速和生产率，还要进行重力分选台形状的选择、和筛面的选择。最后，根据实际生产的需求，需考虑现场使用的特殊性，如角度的可调性、操作的集中和可视性等等，根据以上的要求，对传统设计进行改造和优化，使产品满足实际生产的要求。正压式重力清选机机构如下图所示，由分选台、风机、连杆机构等部分组成。粮食喂入到分选台上后，靠曲柄连杆机构使分选台产生的抛掷作用，有低的一端向高的一端运动。同时靠风力的作用使粮食产生悬浮和分层，使比粮食轻的杂质浮向上层，并借分选台的倾角和风力使轻杂质向分选台低的一端运动，并推出机外。分选台筛面为长孔鱼鳞状筛，但它不是用来筛选粮食，而是利用鱼鳞板的突起部分增加筛面的摩擦系数，提高分选台输送粮食的能力，同时也利用筛孔对气流起导向的作用。连杆机构的抛掷作用使粮食松散并向前输送，使风速不需要达到悬浮速度就能进行分离。粮食与杂质粒度大小和表面摩擦系数的不同也是重力分选的重要条件。1、喂料斗 2、比重分选台 3、净粮出口 4、杂质出口 5、支杆 6、曲柄连杆机构 7、风机 8、机架 9、水平气流5、方案的可行性分析种子收获后，从外形相近的种子中间，将不成熟的、霉变的、被虫子咬过的不合格种子及小石子（重杂）从好种子中分离出来，这个过程通过使用重力式清选机实现，效果十分明显。种子经过重力式清选机的气流和振动筛选后，不仅提高了种了净度和发芽率，增加种子商品化程度，而且利于种子机械化田间播种。5XZ-3.0型重力清选机适用于玉米、小麦、水稻、大豆、高粱等作物种子及各种蔬菜种子精选加工。可在加工线中配套使用，也可用于单机作业，因此在它在农业生产中占据着重要作用。农业机械化在发达国家已经非常成熟，近代随着我国农业的发展，中国农业机械面临着巨大的机遇和挑战，因此对种子重力清选机的设计和改进是可行和必要的。6、该设计的创新之处传统重力清选机的供风系统、振动无级变速机构、纵横角度调整等等由人工手动调整完成，劳动强度大、精度低、效率差，实际生产中非常不方便。本设计采用机械调节和液压调节相结合的调节操作系统，并安装可视数字仪表，这样一来，使得机器操作、调整更加简便、快捷和精确。7、设计产品的主要用途和应用领域主要用途：主要用于清选外形尺寸相同而比重不同的各种粮食及种子籽粒。各类种子加工厂粮食处理中心配套使用，也可单机使用。可以清除病虫害、霉烂及不成熟籽粒和杂草、石块等杂质，是提高种子净度、等级的关键设备。在杂粮种子及蔬菜种子加工中得到广泛的应用。应用领域：适用于玉米、小麦、水稻、大豆、高粱等作物种子及各种蔬菜种子精选加工8、时间进程第3周 了解设计内容，收集资料第4周 外出实习第58周 整理资料、外文翻译第912周 生产能力、主要部件受力计算 驱动装置的设计、主要零部件尺寸的计算；传动装置的设计；主要零部件强度校核第1314周 拟定总体方案，绘制结构总图；绘制主要零部件图第1516周 编写说明书；设计文件修改第17周 答辩 9、参考文献1马继光. 国外重力式清选机的发展方向. 世界农业. 2001,07 2赵国福, 胡晓平, 李彩花. 清选机筛选机构主要参数的试验研究. 农业装备与车辆工程. 2006,9 3张子臣, 刘守林, 刘华, 马立峰. 5XZ-1.0型重力式种子清选机的使用维护.现代农业. 2002,08:4745X7.0型风筛式种子清选机. 南方农机. 1999,04:215王艳茹, 王艳萍, 李淑清. 试述种子加工设备. 农机化研究. 2002,02 6杨庆华, 洪伟彬, 李淑兰. 5XFZ-25型重力复式清选机的改进. 现代化农业. 2003,02:457张立新， 谢志根. 5XZ-3重力式清选机的研制与开发. 粮油加工与食品机械. 2001,01:25-268农业机械. 2000,119魏永立. 正压式重力分选机分选质量的因素分析. 黑龙江省农副产品加工机械化研究所.10苏迎晨, 黄兴国, 刘国定, 杨开明. 重力分选机主要参数与分选质量的试验研究 J. 粮油加工与食品机械. 1992,0111 梁杰, 隋书华, 魏国华. 重力分选机网面上物料运动特性的理论分析 J. 农机化研究. 1998,02 12 韩雪松, 梁全, 高春光, 马文军. 丹麦GA-100型重力式分选机简介 J. 现代化农业. 2002,08 13 马忠才, 许峰, 温海江, 何树国, 任嘉宇. OLIVER重力式分选机选型依据 J. 现代化农业. 1999,0114 李法德, 张晓辉, 康景峰, 刘承良, 侯存良, 李光提. 5XZW-1.5型重力精选机主机部分 J. 粮油加工与食品机械. 1997,02 15 王艳丰, 梁中华, 刘兆丰, 牛文祥, 尹思万. 5XFZ-30.0型重力复式清选机单向倾斜比重筛参数的选择与试验 J. 农业工程学报. 2004,06 16
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