锤片式魔芋粉碎机的优化设计及仿真开题报告

PAGEPAGE1粉碎机的优化设计及仿真分析开题报告题目粉碎机的优化设计及仿真分析选题的目的及研究意义机械设计是机械制造之本，制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱，其发展水平标志着该国或地区的经济实力，科技水平生活水准和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力的竞争。机械设计水平的高低直接影响机械工业的发展，它不仅为工业企业提供生产产品的手段，而且解决如何制造和用什么方法制造自己产品的问题。因此，大量设计制造和广泛使用各种各样先进的机器是促进国民经济发展，加速我国社会主义现代化建设的一个重要内容。进行机械设计是因为人们要广泛使用机器来承担人力所不能或不便进行的工作，以及较人工生产改进产品质量，能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。同时，不论是集中进行的大量生产还是多品种、小批量生产，都只有使用机器才能便于实现产品的标准话、系列化和通用化，实现产品生产的高度机械化、电气化和自动化。本课题主要研究粉碎机设计以及应用软件仿真分析方面的问题，现在的粉碎机已不仅仅局限于传统的方法。随着社会经济和科学技术的不断发展，常规的粉碎方法不断进行优化并得到普及，从原来的手工粉碎到机械粉碎，从大物质的压碎到精小物质研磨，从干物质的粉碎到湿物质的粉碎，现代工业和科学技术的发展越来越要求设计出来的机器精度更高，同时要求加工速度更快效率更高，具有高柔性以快速响应市场需求。从总的发展趋势看优质、低耗、高效、灵捷、洁净是机械制造永恒的目标也是设计的发展目标。粉碎，是饲料加工生产过程中7大工序(原料接收、清理、粉碎、配料、混合、成形及计量包装)的重要工序之一，粉碎效果的好坏对饲料产品的适口性、饲喂效果及后续工序的加工品质有着重要影响。一般饲料中需粉碎的原料占配方比例的50％一80％．粉碎加工环节的电耗占整个工艺的30％一70％，其加工成本对整个饲料生产成本有着举足轻重的作用。因此对粉碎机结构、粉碎效率、电耗、粉碎粒度大小及均匀性、易损部件的耐磨性、粉碎机自动控制等方面的研究，对配合饲料加工生产有着重大意义。锤片式粉碎机具有结构简单、适应性强、造价低、通用性好等优点，因而被广泛应用于饲料加工行业。锤片式粉碎机的性能与其结构和主要参数有着密切的关系，所以在设计上要求严格。传统的方法是利用工程图纸或CAD制图来设计零件，抽象性强，不直观，修改不方便，给锤片式粉碎机设计带来了方便。Pro\E以其强大的三维建模功能克服了这些困难，其创建的实体模型比较直观准确。本研究将建立粉碎机三维模型，并对其做模型分析和仿真分析，使设计结果优化。二、综述与本课题相关领域的研究现状、发展趋势，研究成功后对促进行业、产业发展的作用粉碎饲料有很多方法，如切碎、压碎、磨碎和击碎等。由于饲料种类较多，特性不同，又要求一定粒度，多采用击碎的方法进行加工。常用的饲料粉碎机有锤片式和爪齿式两大类。锤片式粉碎机锤片式粉碎机基本构造包括机盖、机座、电机、转子、筛片圆筒筛板、锤片转子、锤片和固定在锤片转子周围的冲击齿板。其工作原理是将物料引人冲击齿板、筛板与旋转锤片之间的空间，利用锤片等对物料的打击和搓擦作用，将物料破碎成若干小粒，是一种冲击式粉碎设备。工作时，被加工的物料进入粉碎室内，受到高速旋转的锤片的反复冲击、摩擦和在齿板上的碰撞，使物料在粉碎室内沿筛面形成圆周运动，产生环流层，大颗粒物料在外层，小颗粒物料在内层，物料达到粉碎粒度后通过筛孔，获得人们所要求大小的饲料。该类机具在粉碎过程中锤片与物料的碰撞绝大部分为偏心冲击，会消耗一部分能量，这也是锤片式粉碎机耗能高的重要原因之一。同时，由于锤片式粉碎机的粉碎室结构和物料受高速锤片的冲击作用，物料在离心力作用下产生环流层，粉碎物料达到粒度要求后小颗粒物料不能及时从筛孔正常排出，出现了物料与锤片的反复冲击，形成物料的过度粉碎，粉碎电耗增加，物料的温度升高，使物料内的水分形成水蒸汽，水蒸汽与细粉末会粘附于筛片，产生堵塞筛孔现象，使粉碎效率下降，尤其在物料细粉碎时，环流对粉碎效率的影响更严重。要提高锤片式粉碎机效率，就必须破坏粉碎过程的环流产生。魔芋的主要成分葡萄甘露聚糖具有防止诸如糖尿病、心血管疾病及很好的悬浮性、稳定性的特点，目前广发应用于农业、食品、工业等众多领域，并将得到更广阔的使用。它是促进山区经济发展、农民增收的经济作物，随着魔芋应用领域的拓宽以及加工技术的进步，魔芋制品产业将成为我国21实际的朝阳产业。随着魔芋制品应用领域的拓宽以及加工技术的突破，对魔芋初加工产品质量的要求更高，魔芋初加工工厂化、机械化生产将现的更为重要。最为我国西部地区珍贵独特的农产品资源，在国内市场，特别是国际市场上有广泛的发展前景。日本一直是我国魔芋加工产品的一大消费市场，日本市场价高，需求量大，但是对魔芋的加工质量要求很高，这就要求我们要进一步提高魔芋的初加工技术，开拓更广阔的国际市场。魔芋干式加工方法是将已烘干的魔芋片通过粉碎，精磨和研磨等加工从中提取魔芋晶体颗粒，魔芋片的粉碎是干式加工的第一道工序。相比于其他粉碎机，锤片式饲料粉碎机因其占地面积小、粉碎效率高、耗电量小等优点，在目前饲料工业中得到了广泛的普及应用。粉碎机生产进工艺的进一步提高不仅能降低各类成本、提高生产效率，这更能给工业生产与生活提供极大的便利，可以满足人们更多的更高的生产与生活需求。本课题以现有的粉碎机为基础，进行测绘和重新设计。首先测绘并利用二维CAD软件绘制出粉碎机的二维工程图，包括各个零件图，总装配图，在此基础上利用三维CAD软件建立粉碎机的三维模型，利用分析软件对结构进行运动仿真分析，使设计结果优化，最后撰写设计论文。首先确定粉碎机的主要参数，分析影响粉碎机效率的因素，然后对粉碎机的零部件进行三维建模，并且完成虚拟装配，最后进行运动仿真分析。四、检索与本课题有关参考文献资料的简要说明[1]陈劲枫孙远明主编：《魔芋精粉加工原理及方法》，山区开发：增刊Ⅰ：50～52，1989[2]《农业机械化FarmMachinery》期刊[3]《食品加工与食品机械》期刊[4]清华大学吴宗泽北京科技大学罗圣国主编：《机械设计课程设计手册》，高等教育出版社[5]甘永立主编：《几何量公差与检测》，上海科学技术出版社[6]冯如主编：《Pro\ENGINEER野火版3.0从入门到精通》，人民邮电出版社[7]陈洪龙．锤片式粉碎机的使用与维护．农村实用技术，2004，8：52．52[8]梁春鸿，锤片式粉碎机的演变与发展．饲料广角，2003，14：22．23[9]王德俊，锤片式粉碎机主参数的确定及对性能的影响．农业机械化与电气化，2004，6：44-45[10]阳向军，浅析影响锤片式粉碎机工作性能的主要因素．中国饲料，200