毕业设计（论文）-粮食初清筛设计

设计题目:粮食初清筛设计TOC\o"1-3"\h\u8060摘要 摘要本设计研究粮食清理工序中的某一环节——初清筛。它主要负责对外来初始粮粒的初步筛选。根据工况和产量的研究我选择了初清筛三大类即鼠笼式初清筛、圆筒式初清筛和网带式初清筛中的圆筒初清筛本说明书从电机的选择到结构的设计再到外观的设计进行了一个相对详细的说明，再配合设计中的画的CAD图纸，可以得到一个完整的圆筒初清筛。它的产量是100t/h，产量比较大，而且封闭型较好，对外界污染较少。AbstractEarlyatthebeginningoftheforeignresearchdesignofthepresentgraincleaningprocessinalinkatthebeginningoftheQingDynastysieve.Itismainlyresponsiblefortheinitialgrainpreliminaryscreening.Accordingtotheworkingconditionandproductionresearch,Ichoosethefirstcleaningsievethreemajorcategories,namelytheratcagesieve,thecylinderscreencleaningandnetbelttypeprecleaningsievecylinderinitialcleaningandsievingtheinstructionsfromthemotortothestructuredesigntotheappearanceofdesignisarelativelydetaileddescription,andthenwiththedesigndrawingofCADdrawings,cangetacompletecylinderinitialcleaningsieve.Itsoutputis100t/h,theyieldisrelativelylarge,andclosedtypeisbetter,totheoutsideworldlesspollution.第一章绪论1.1研究的目的和意义1.1.1研究的目的为了可以减轻农民的劳动强度和负担，缩小生产的成本和减少大气以及环境污染，提高农副产品的质量，效益和安全，并且增加农民的人均收入，最近几年来我国正在逐步的增加对农业机械的研究与投入。近几年粮食机械行业取得了巨大的进步，各个层面飞速的发展，然而如果想要实现农业机械化，还远远未达到。粮食初清筛是经过大量的观察以及农业生产的需要，研究人员们分析进行设计的，从原粮到净粮再到粉类，进而加工成可食用产品这一加工的过程加工包括很多的后续工作中，其中清理这一块非常重要，粮食初清筛就是来完成清理的初始阶段，它为后续的工作的进行提供了必要条件。它有许多种类型，其中最常见的就是采用圆筒结构，利用工作筛筒的旋转来完成清理的。1.1.2研究意义粮食在加工之前，必须要经过一定的清理理，其中初清是非常重要而不可缺少的一个环节，初清可以达到以下效果:1、保护后序设备2、提高效率3、保证产品质量故初清设备的研究有着显而易见的意义，它可以去除部分原粮中的异粮，还可以去除大杂质以及部分轻杂。现今的清理设备是有很多种类型的，我想在已有的类型中更加优化的去改良，使之不但可以完成原有的工作，而且更加的美观、实用，不但在产量上有所提升，在效率上也大大的提高，从而满足其商业价值。第二章国内外研究动态及未来发展趋势2.1国外研究动态国外的技术远远领先于国内的水平，其粮食机械的发展也是提前了几十年，在粮食机械这一领域有着明显的成就，每一种筛分清理机械都是有相应的标准，这是在国内十分罕见的。国外的筛分机械产品较为成熟，多数产品也有同意的标准可参考选择，可靠耐用，筛分率好，工作效率高，所以国外的种子圆筒分级设备比我国的同类产品较为先进，做工较为精细。而且在筛分精度，使用寿命，整机质量当中都处于领先地位。并且产量较大，并且能耗等级也较低，而且有较为同一的标准，市场需求量较大。2.2国内的研究动态我国的粮食机械起步较晚，大约在改革开放初期才逐渐出现，许多研究都没有成型，那时候根本没有自主的研究，农业发展比较落后，其产量也不高。直到二十世纪末，我国才逐渐的在粮食机械方面有着相应的发展，那时候是先引进的国外的机器，在国外的机器原有的基础上研究和开发自己的机器。但是随着时代的发展各种理论的逐渐成型，粮食机械设备以及清理设备都有较大的改关到了现今时代，TCQY型圆筒分级设备已经位居全国同类产品前列.目前国内的大部分圆筒清理筛都是由郑州、河北以及深圳的一些机械厂制造的。第三章总体方案的设计3.1粮食初清筛的类型及特点3.1.1圆筒初清筛1.设备主要特点：圆筒初清筛体积小，产量较高，封闭性好，不易对外界造成污染。2:设备优点：初清的效率较高、构成部件简单易造、操作省力、噪声小、体积小，功耗小，工作筛筒更换及检修方便。3:使用要求：SCY圆筒初清筛以清理玉米中杂质时的产量为基准，并且应根据欲清理原料性质、含尘粒度不同，而配备不同目数的筛筒达到最佳的清理效果。4:产品系列参数：主要型号功率（KW)产量（T/H）配备筛网规格（mm）吸风量（m3/min）SCY500.5510∮600×6408SCY630.5510-20∮630×8008SCY800.5525-50∮800×95012SCY1001.550-80∮1000×110018注：表中产量以容重约为0.72的玉米为基础计算的。3.1.2TCQW系列网带式初清筛1、主要特点：网带式初清筛是属于固定式清理设备，大部分用的场合是在粮食仓库、粮食加工产和粮食烘干车间等清除粮食中的大型杂质，其主要特点结构简单、产量大、振动小和操作方便等特点。但相对于圆筒初清筛目前清理的效率较低。3.1.3鼠笼式初清筛1设备特点1、主要用于清理薯类物料粘带的泥沙、石子、以及署皮等杂物；2、采用卧式滚筒内内螺旋导向送料，物料在螺旋的推力作用下前进；3、结构简单，处理量大，清洗效果好，节能，节水；4、运行平稳，无聊破损率低，有利于淀粉的提取；5、可广泛用于木薯淀粉加工行业的原料清洗。3.2方案的对比及选择这三种方案各有特点：圆筒初清筛采用双层筛筒，结构简单、操作方便、运转平稳、占地面积小，功耗小，筛筒更换及检修也方便；而网带式初清筛虽然清理量较大，但清理效率相对与圆筒初清筛较低，网带更换及检修也不方便；鼠笼式初清筛主要用于清理薯类物料，处理量相对与前两种较小。综上所述，根据任务要求，生产率100t/h，清理效果好，检修方便，故我们采用圆筒式初清筛。3.3主要部件的结构设计3.3.1传动方案的类型及选择传动部分是构成机器的重要组成部分，所以传动方案的选择至关重要。经图书馆查资料可得传动方案的类型一共有三种：摩擦轮传动：是由摩擦轮带动筛筒上的滚圈进而控制筛筒及机架进行传动的，优点是传动结构简单，可靠。缺点是无法准确定位筛筒及机架的位置。中间轴传动：中间轴传动由筛筒架上安装一个中间轴而轴的另一端与减速器或者电机相连，故当电机转动时可以带着轴转动，因此可以带着工作部分转动，从而起到清理效果。优点是传动可靠、可以承载较大的轴应力及传递较大的力矩，缺点是当粮食在筛筒内运动时容易堵塞、影响清理的运行。法兰盘传动：其传动方式是由电动机和减速器、弹性联轴器及万向十字联轴器通过轴连接法兰盘传动，万向十字联轴器输出轴与法兰盘相连，当电机转动的情况下带动其中间传动部分的转动，然后带动法兰盘传动，法兰盘焊接在筛筒机架上，进而机架进行转动，从而工作部分转动，起到清理的作用。3.3.2机体的结构设计机体的结构采用的是完全封闭型设计。其工作部分以及传动部分完全封闭在机体内，防止外面杂质入侵的同时，也防止工作的时候灰尘影响到外部空间的整洁。机体上也有门，为了便于观察及维修。其中机体包括机架和机壳。如图所示：机壳如图所示：机架如图所示：3.3.3粗杂筛筒与细杂筛筒工作筛筒是圆筒初清筛的最重要的工作部分，主要由三部分组成：清理粗杂的粗杂筛网、清理细杂的细杂筛网和固定筛网的筛筒支架组成。粗晒网孔径：

玉米筛孔直径16mm~24mm

小麦筛孔直径10mm~16mm

大豆筛孔直径14mm~16mm

细筛网孔径：

玉米筛孔直径4.5mm~6.5mm

小麦筛孔直径1.6mm~1.8mm

水稻筛孔直径1.8mm~2.0mm

大豆筛孔直径4mm~5.5mm3.3.4喂料装置喂料装置起到了添加物料的作用，它是物料的输送口，是构成清理筛的重要构件之一。我所设计的喂料装置如图所示：第四章主要参数的设计与计算4.1物料在旋转筛面的运动分析及圆筒转速的确定自身旋转的工作筛面一般呈筒形（圆筒或多角形筒），它的运动形式运动是其绕筛筒水平的轴或倾斜的轴进行旋转，当工作筛筒内有物料进行作业的时候。旋转的筛面用于筛分、清理作业，与其它清理、筛理设备一样，要求物料须相对于筛面滑动。如果物料仅仅伴随着筛面转动，或旋转达到一定高度，然后脱离筛面落下，而没有相对于清理筛面的滑动过程，则不利于清理，或根本没有起到清理、筛理的作用。因此，筛筒要有合适的旋转速度。下面以圆柱形筛筒为例分析物料在筛筒内的运动情况。设圆柱形筛筒的半径为r，以匀角速度ω逆时针绕水平轴旋转，当筛筒转至图中位置时，其内物料颗粒受力如图4-1所示，有自身重力mg,支撑反力、颗粒与筛面摩擦力F（摩擦角)及随筛筒旋转的离心惯心力。用物料所在处切线与水平方向夹角为表示筛筒位置。当物料在筛筒内达到相对运动的临界状态时，受力应处于极限平衡。物料颗粒在筛筒处的切线与半径处的夹角为β。 r O ，将、代入上式联立求解，整理可得：，筛筒对应的转速为：，对于圆筒筛β=0，则筛筒对应的转速为：，同理当颗粒处于同轴水平位置时，即，仍没有相对筛面下滑，此后将以抛撒状态脱离筛面，没有了筛理作用。因此，圆筒筛的极限转速应为：经图书馆查阅资料可得，种子与筛孔横断面的摩擦系数，一般为f=0.1～0.4，我们取f=0.3，由产量100t/h我们大致采用直径为1400mm的筛筒，算的最大转速为65.24r/min，由于根据生产的产量以及物料的种类的不同，工作筛筒的转速需要在一定程度上是可以调整的，在这里我们取转速为50r/min左右。4.2电动机的选择电动机功率选择取决于筛筒对物料做的功的多少，经图书馆查阅资料对于摩擦传动功率的计算公式为：(W),其中：式中：R：滚筒半径（米)n:滚筒转速（转/分）F：滚筒表面积（平方米）：滚筒材料厚度（米）：滚筒材料重度（牛/立方米）L：滚筒长度（米）：物料重度（牛/立方米）：传动效率（0.6-0.7）经计算：=2125W,电动机选择2.2kw，750r/min经查资料得电动机的型号选择为：JB/T10931=2008Y132S-84.3各传动部分传动比的确定由=710r/min，筛筒的转速为：=50r/min可得总传动比为：=710÷50=14.2减速器的传动比为=3，故带传动的传动比为=14.2÷3=4.7我们把带传动比设为4.5.故筛筒的实际转速为=52.5r/min4.4V带的选择4.4.1设计功率的计算根据功率和转速，普通V带参考图由课程设计书上参考选取，n为小带轮转速，P=2.2kw，+,所以选择普通V带。考虑到工作环境，需要有个工况系数，查表可得工况系数为1.1，故：P=1.1×2.2=2.42kw4.4.2选择V带的型号及根数由功率以及转筒的转速查图可得，选用A型。初选小带轮的直径，查表可得选取小带轮的基准直径为84mm，验算带的传动线速度v由公式：v=5.86m/s由带速要求范围3-10m/s，故合适。大带轮的直径由小带轮的直径和传动比确定为381mm确定其中心距1200mm由单根带的额定功率，可以确定带的根数为4.4.5轴的选择4.5.1轴直径的确定此处半轴是一端连着万向十字联轴器，另一端与法兰盘用八个螺栓连接，其拆卸方便，牢固可靠。轴的直径的选择，是由公式来确定的。P是额定功率，n是筛筒的转速C=140，可得轴的最小直径为85，因为一端与法兰盘相连，法兰盘也起到固定与支撑整个筛筒机架的作用，另一个是轴与万向十字联轴器连接的一端需要打孔，从而降低了轴的承载能力。故取一个安全系数1.3，故算出轴的最小直径为113.故选取轴为113.轴如图所示：4.5.2轴的校核已知轴所采用的材料为Q235钢，故需用扭转切应力为24MPa轴所传递的转矩由公式：可算出：×然后再由公式：和公式可得轴的扭转强度为：0.7<24,故轴的扭转强度符合要求第五章粮食初清筛的使用与维修本设计为粮食初清筛，所采用工作部分类型是圆筒型的，故又叫圆筒初清筛。此粮食初清筛一般在室内工作，所采用是完全封闭性设计，干净整洁，不易污染外界的同时外界的异物很难进入到机器内。所以很方便。5.1圆筒初清筛的使用5.1.1圆筒初清筛的安装与调试1.机器的安装

机器在安装的时候一定要检查零件是否有破损的情况（注意：破损及损害零件严禁使用），并且应适当的调加润滑油。2.

转速的调整

加工过程中粮粒在工作筛筒内的状况和转速密切相关，每一转内的粮粒动态分为随筛筒面上升时的相对静止、在筛筒面上相对滑动、离开筛筒面自由下落的三个阶段。粮粒接触筛孔机会越多，分级效果就越好。因此工作筛筒的转速应该根据清理的对象不同进行适当的调整。本机筛筒的转速为52r/min。3.

筛筒机架的调整有时按照产量的不同或者清理效果的需要须调整筛筒机架倾斜，本设计所采用托轮支撑筛筒机架的方式进行调整，当有托轮的一端需要调高时，把两托轮的间距增大，而万向十字联轴器的一端需要调整到适当的位置以满足工作的需要。5.1.2使用与操作1.操作与使用为了保护工作的筛筒不受损坏，应当遵守开机停机的程序：开机程序：开机—喂料—正常运行

停机程序：正常运行—停止喂料—待物料走完—停机

要牢记必须空机启动。

（2）首次开机，检查传动系统，工作筛筒、进出料口有无异常的声响。

（3）设备运行中，要经常检查筛孔是否堵塞的情况，使其有效的清理筛孔。

2.安全规则（1）

电机外壳必须接地；

（2）

工作时切勿用手触及运动部件；

（3）

本机移动时必须切断电源；3.运输与保管（1）本机发运不用包装；

（2）本机整机运输，如移动式，必须拆下行走底盘。5.2圆筒初清筛的维修每班工作之前必须检查机器的技术状态，检查V带是否有损坏现象。经常检查机器各润滑部位并定期加润滑油。

加工车间应该经常保持良好的通风、干燥和防尘，以防机器的锈蚀。（注意：停机时，一定要切断电源，防止机器突然启动，造成安全事故）致谢终于到了最后一步了，长达半年的设计终于接近尾声了，经过两个月的紧张设计终于完成了。去年十二月份，当老师分配给我们设计任务书时，完全不知道自己要设计的东西是什么，到底长什么样子。记得当时大家还互相询问，都看看同学的任务书，想知道自己的到底难不难做，好不好设计。都