小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)含9張CAD圖,小型,秸稈,壓塊機(jī),設(shè)計(jì),cad
任務(wù)書
論文(設(shè)計(jì))題目：小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)
工作日期：2016年12月12日 ~ 2017年05月26日
1.選題依據(jù):
由于國內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場需求逐漸變大，且進(jìn)口壓塊機(jī)價(jià)格比較昂貴、操作及維修想多復(fù)雜，不適用于一般中小型農(nóng)場。針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊機(jī)械。選題的內(nèi)容符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要求，設(shè)計(jì)工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開，具備理論基礎(chǔ)和技術(shù)可行性。
2.論文要求(設(shè)計(jì)參數(shù)):
1、查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容；
2、完成外文文獻(xiàn)的翻譯；
3、分析歸納文獻(xiàn)，撰寫文獻(xiàn)綜述，確定研究方法，撰寫開題報(bào)告；
4、小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計(jì)（方案選型）；
5、切碎裝置設(shè)計(jì)（刀架、刃口設(shè)計(jì)）；
6、上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（帶傳動(dòng)）；
7、壓頭設(shè)計(jì)（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）；
8、行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)（拖輪、掛架、駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)）；
9、進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強(qiáng)度；
10、系統(tǒng)整合，進(jìn)行總裝配；
11、生成、完善2D和3D圖紙；
12、修改完善設(shè)計(jì)說明書。
3.個(gè)人工作重點(diǎn):
1、切碎裝置設(shè)計(jì)：刀架及刃口結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、尺寸綜合；
2、上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算；
3、壓頭設(shè)計(jì)：曲柄滑塊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；
4、行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)：拖輪、掛架、駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
4.時(shí)間安排及應(yīng)完成的工作:
第1周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容； 第2周：完成外文文獻(xiàn)的翻譯；
第3周：分析歸納文獻(xiàn)，撰寫文獻(xiàn)綜述，確定研究方法，撰寫開題報(bào)告； 第4周：整理開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述，開題報(bào)告答辯；
第5周：小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計(jì)； 第6周：開展切碎裝置設(shè)計(jì)；
第7周：整理已開展的工作，中期檢查； 第8周：進(jìn)行上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
第9周：壓頭設(shè)計(jì)（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）； 第10周：行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
第11周：進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強(qiáng)度； 第12周：系統(tǒng)整合，進(jìn)行總裝配；
第13周：生成、完善2D和3D圖紙； 第14周：修改完善設(shè)計(jì)說明書；
第15周：完善畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)內(nèi)容；
第16周：做好答辯PPT，提交論文，準(zhǔn)備答辯。
5.應(yīng)閱讀的基本文獻(xiàn):
[1]周開勤. 機(jī)械零件手冊(cè)(第四版)[M].北京:高等教育出版社,2014. [2]孫恒，陳作模.機(jī)械原理(第七版)[M].北京：高等教育出版社，2006. [3]濮良貴,紀(jì)明剛.機(jī)械設(shè)計(jì)(第九版)[M]北京：高等教育出版社，2013. [4][美]伯爾著,汪一麟等譯．機(jī)械分析與機(jī)械設(shè)計(jì)[M]. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2012. [5] 章日晉等編.機(jī)械零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M].北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2014.
[6]王守忠, 陳愛榮. 車床自動(dòng)壓印裝置的研制[J]. 機(jī)電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新, 2012(02)：158-159. [7]趙潤福,魏炯. 秸稈壓塊機(jī)的分類及選用[J]. 農(nóng)業(yè)機(jī)械化,2014（04）：57-59.
[8]岳苓. 鏈板、刮板復(fù)合型壓花器[J]. 制造技術(shù)與壓花機(jī)，2009（05）：140-141. [9]古今學(xué). 我國產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 國土資源高等教育研究，2005（10）：60-62. [10]曾家駒, 王懋榮, 廖德剛. 機(jī)械制造技術(shù)(現(xiàn)代技術(shù)部分)[M ]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2014.
[11] G. J. Goroyias , M. D. Hale. The mechanical and physical properties of strand boards treated with preservatives at different stages of manufacture[J]. Wood Sci Tech, 2004(38): 93-107.
指導(dǎo)教師簽字：
XX
教研室主任意見：
同意
簽字：XX 2016年12月16日
教學(xué)指導(dǎo)分委會(huì)意見：
同意
簽字：XX 2016年12月16日 學(xué)院公章
進(jìn)度檢查表
第 1
周
工作進(jìn)展情況
查閱了相關(guān)文獻(xiàn)，并查閱了書籍，收集資料，了解了設(shè)計(jì)內(nèi)容，有了大體思路
2017年03月14日
指導(dǎo)教師意見
能夠按照制訂的計(jì)劃進(jìn)行工作，工作態(tài)度認(rèn)真，文獻(xiàn)的收集及分析的完成情況較好?？梢哉归_下一步工作。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年04月25日
第 9
周
工作進(jìn)展情況
完成了總體方案的設(shè)計(jì)，并進(jìn)行說明書的填寫，部分零件圖的二維圖以及大體的3維示意圖也已經(jīng)完成，計(jì)算過程也有相關(guān)的說明，進(jìn)度趕得上
2017年04月26日
指導(dǎo)教師意見
能夠按照計(jì)劃進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，完成了方案的比對(duì)分析，確定了最終設(shè)計(jì)方案，并給出預(yù)想的結(jié)構(gòu)方案圖。完成了相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年04月26日
第 12
周
工作進(jìn)展情況
完成了設(shè)計(jì)的大部分工作，圖紙已基本完成，說明書也已經(jīng)做了大部分的處理，進(jìn)度完全能夠跟上
2017年05月14日
指導(dǎo)教師意見
能夠按照制訂的計(jì)劃進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)工作，完成了相關(guān)零件的理論設(shè)計(jì)及 3D設(shè)計(jì)，并制作出了2D工程圖?？梢哉归_下一步工作。
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年05月25日
第 15
周
工作進(jìn)展情況
設(shè)計(jì)已整體完成，說明書與圖紙也進(jìn)行了相關(guān)的修改，基本達(dá)標(biāo)，前期的不足也已經(jīng)進(jìn)行了相關(guān)的改善。
2017年05月14日
指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)學(xué)生完成畢業(yè)設(shè)計(jì)論文的撰寫，修正工程圖紙，完善各項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)事項(xiàng)，準(zhǔn)備答辯PPT
指導(dǎo)教師(簽字)：XX 2017年05月25日
過程管理評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
工作態(tài)度
態(tài)度認(rèn)真，刻苦努力，作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)
3
3
遵守紀(jì)律
自覺遵守學(xué)校有關(guān)規(guī)定，主動(dòng)聯(lián)系指導(dǎo)教師,接受指導(dǎo)
3
3
開題報(bào)告
內(nèi)容詳實(shí)，符合規(guī)范要求
5
4
任務(wù)完成
按時(shí)、圓滿完成各項(xiàng)工作任務(wù)
4
4
過程管理評(píng)分合計(jì)
14
過程管 理評(píng)語
該生在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中工作作風(fēng)扎實(shí)嚴(yán)謹(jǐn)，工作態(tài)度較為認(rèn)真
，能夠積極主動(dòng)尋求畢業(yè)設(shè)計(jì)中所遇到的問題。該生能自覺遵守學(xué)校的相關(guān)規(guī)定，認(rèn)真對(duì)待畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)要求。該生能經(jīng)常地與指導(dǎo)教師取得聯(lián)系，與老師共同討論相關(guān)問題。該生能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)畢業(yè)設(shè)計(jì)的相關(guān)工作。該生撰寫的開題報(bào)告內(nèi)容詳實(shí)
，能夠按照提出問題、分析問題、歸納問題、制定解決方案的步驟進(jìn)行。在此期間該生查閱了大量相關(guān)的參考文獻(xiàn)。該生能夠按計(jì)劃
、較好地完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的中期檢查階段所要求的各項(xiàng)工作，完成質(zhì)量較好。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-24
指導(dǎo)教師評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
5
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
指導(dǎo)教師評(píng)分合計(jì)
18
指導(dǎo)教 師評(píng)語
該生的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要求，具有一定的創(chuàng)新性及實(shí)用意義。設(shè)計(jì)方案合理，論文的深度及難度適中，工作量飽滿。該生的文獻(xiàn)查閱能力、外文翻譯能力、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力
、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用能力均較強(qiáng)，論文的寫作能力及規(guī)范性運(yùn)用較好。從論文的完成情況看，總體情況較好，設(shè)計(jì)過程合理，計(jì)算過程嚴(yán)謹(jǐn)，論文的格式、所用的公式及圖表等均符合本科畢業(yè)論文要求。該生能積極主動(dòng)與指導(dǎo)教師溝通，按步驟完成畢業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)定的各項(xiàng)工作。論文的完成質(zhì)量較好，同意參加畢業(yè)答辯。
指導(dǎo)教師簽字:XX 日期:2017-05-31
評(píng)閱人評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
5
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
評(píng)閱人評(píng)分合計(jì)
18
評(píng)閱人 評(píng)語
于帥彪同學(xué)的“小型秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)”題目，源于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中環(huán)保節(jié)能、資源再利用技術(shù)研究及生產(chǎn)實(shí)際，有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義，有一定的開拓性、創(chuàng)新性，深度、難度適宜，工作量飽滿；該同學(xué)有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)知識(shí)的能力、具一定的科研方法運(yùn)用能力、中文表達(dá)與外語能力較好、有一定的文獻(xiàn)資料檢索能力、熟悉計(jì)算機(jī)應(yīng)用；撰寫的說明書文題相符，概念較準(zhǔn)確
，分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)等正確合理，結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)范要求。
評(píng)閱人簽字：劉明科 評(píng)閱人工作單位：機(jī)械工程學(xué)院日期：2017-05-31
答辯委員會(huì)評(píng)價(jià)表
評(píng)價(jià)內(nèi)容
具體要求
總分
評(píng)分
自述總結(jié)
思路清晰,語言表達(dá)準(zhǔn)確,概念清楚,論點(diǎn)正確,分析歸納合理
10
9
答辯過程
能夠正確回答所提出的問題,基本概念清楚,有理論根據(jù)
10
9
選題質(zhì)量
符合培養(yǎng)目標(biāo)要求,有一定的研究價(jià)值和實(shí)踐意義,有一定的
開拓性、創(chuàng)新性,深度、難度適宜,工作量飽滿
5
4
完成質(zhì)量
文題相符,概念準(zhǔn)確,分析、論證、計(jì)算、設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)等正確
合理,結(jié)論明確；論文結(jié)構(gòu)、撰寫格式、圖表等符合基本規(guī)
10
9
能力水平
有較強(qiáng)的綜合運(yùn)用知識(shí)能力、科研方法運(yùn)用能力、中文表
達(dá)與外語應(yīng)用能力、文獻(xiàn)資料檢索能力、計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力
10
9
答辯委員會(huì)評(píng)分合計(jì)
40
答辯委員會(huì)評(píng)語
于帥彪同學(xué)在畢業(yè)設(shè)計(jì)工作期間，工作努力，態(tài)度認(rèn)真，能遵守各項(xiàng)紀(jì)律
，表現(xiàn)良好。
能按時(shí)、全面、獨(dú)立地完成與畢業(yè)設(shè)計(jì)有關(guān)的各環(huán)節(jié)工作，具有一定的綜合分析問題和解決問題的能力。
論文立論正確，理論分析得當(dāng)，解決問題方案實(shí)用，結(jié)論正確。
論文使用的概念正確，語言表達(dá)準(zhǔn)確，結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，條理清楚。
論文中使用的圖表，設(shè)計(jì)中的圖紙?jiān)跁鴮懞椭谱鲿r(shí)，能夠執(zhí)行國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范化較好。
具有一定的獨(dú)立查閱文獻(xiàn)資料及外語應(yīng)用能力，原始數(shù)據(jù)搜集得當(dāng)，實(shí)驗(yàn)或計(jì)算結(jié)論準(zhǔn)確。
答辯過程中，能夠簡明和正確地闡述論文的主要內(nèi)容，思路清晰，論點(diǎn)基本正確；回答問題準(zhǔn)確，有應(yīng)變力；有較好的語言表達(dá)能力。
答辯成績： 40 答辯委員會(huì)主任： XX 2017年05月31日
成績?cè)u(píng)定
項(xiàng)目分類
成績?cè)u(píng)定
過程管理評(píng)分
14
指導(dǎo)教師評(píng)分
18
評(píng)閱人評(píng)分
18
答辯委員會(huì)評(píng)分
40
總分
90
成績等級(jí)
A
成績等級(jí)按“A、B、C、D、F”記載
成績審核人簽章： XX XX
學(xué)院審核人簽章： XX
一、選題依據(jù)
1、 研究領(lǐng)域
本題目涉及機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等多方面的知識(shí)。
2、 論文（設(shè)計(jì)）工作的理論意義和應(yīng)用價(jià)值
秸稈壓塊是指秸稈或牧草經(jīng)閘側(cè)后進(jìn)行高密度壓縮成塊狀。秸稈是一種放錯(cuò)地方的資源，在人類的日常生活中，會(huì)產(chǎn)生許許多多的剩余物，特別在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的秸稈資源，秸稈資源是可再生的生物質(zhì)能源，包含著大量的營養(yǎng)物質(zhì)，但由于人們對(duì)此資源缺乏認(rèn)識(shí)，利用方式單一、落后，有效利用率低，導(dǎo)致這種資源松散的分布在大面積范圍內(nèi)，給收集應(yīng)用帶來巨大困難。但隨著近來農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)，人們對(duì)于秸稈的有效利用的需求不斷增長，利用工業(yè)化手段將這種資源“變廢為寶”顯得尤為重要，小型秸稈壓塊機(jī)就應(yīng)運(yùn)而生，不僅可以解決畜業(yè)動(dòng)物的飼養(yǎng)問題，也可以提高資源的綜合利用率。因此設(shè)計(jì)一臺(tái)小型秸稈壓塊機(jī)就可通過機(jī)械化作業(yè)完成秸稈的粉碎、壓塊過程，提高了生產(chǎn)效率。而且由于國內(nèi)秸稈壓塊設(shè)備的市場需求逐漸變大，且進(jìn)口壓塊機(jī)價(jià)格比較昂貴、操作及維修想多復(fù)雜，不適用于一般中小型農(nóng)場。針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開發(fā)成本低廉、易于操作和維修、可調(diào)式壓頭的小型秸稈壓塊機(jī)械。因此本研究具有一定的現(xiàn)實(shí)意義及必要性，選題的內(nèi)容符合機(jī)制專業(yè)的培養(yǎng)要求，設(shè)計(jì)方向明確，難易度適中。設(shè)計(jì)工作在現(xiàn)有的研究基礎(chǔ)上展開，具備理論基礎(chǔ)和技術(shù)可行性。學(xué)生已掌握設(shè)計(jì)所需的相關(guān)知識(shí)，在軟硬件方面及查獻(xiàn)等方面有切實(shí)保障。同時(shí)，指導(dǎo)教師具備相關(guān)設(shè)計(jì)背景，學(xué)生有充裕的時(shí)間開展工作。
3、 目前研究的概況和發(fā)展趨勢(shì)
秸稈壓塊是五十年代中期出現(xiàn)的一種新工藝，秸稈壓塊設(shè)備在歐美等發(fā)達(dá)國家已研究生產(chǎn)多年，并出口到世界各地，目前我國的秸稈壓塊機(jī)存在自動(dòng)化程度低、價(jià)格昂貴、操作及維修復(fù)雜等弊端。針對(duì)這種現(xiàn)狀，有必要開發(fā)自動(dòng)化程度高、成本低廉、易于操作和維修的小型壓塊機(jī)械。根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中，采用環(huán)模式可移動(dòng)式秸稈壓塊機(jī)，利用Top-down的設(shè)計(jì)方法，完成總機(jī)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共包含四大部分：切碎裝置、自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)、壓頭（曲柄連桿機(jī)構(gòu)）、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用有限元分析軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。
1954年美國約翰迪公司研制出世界上第一臺(tái)移動(dòng)性秸稈壓塊機(jī)，隨后又生產(chǎn)了400型、425型、429型秸稈飼料壓塊機(jī)，后來在美國廣泛使用的是環(huán)模式壓塊機(jī)。日本時(shí)代研制的工廠化加工草塊的成套裝備，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量、烘干分離、除塵壓塊及草料的運(yùn)輸、草塊的冷卻及包裝，也可加工稻麥秸稈等，成品含水率在10%到13%。隨后前蘇聯(lián)，英國，丹麥以及其他國家都先后的生產(chǎn)了符合自己國家生產(chǎn)實(shí)際的秸稈壓塊機(jī)，這種新興技術(shù)被廣泛應(yīng)用開來，大大提高了秸稈資源的可利用率。
秸稈壓塊機(jī)的主要類型有環(huán)模式、柱塞式、圓錐螺旋推進(jìn)式以及纏繞式壓塊機(jī)。設(shè)備的作業(yè)型式主要有兩種：一種是田間流動(dòng)式作業(yè)，一種是工廠化作業(yè)。其發(fā)展趨勢(shì)為：提高生產(chǎn)率，降低成本，節(jié)省能源，實(shí)現(xiàn)微機(jī)自動(dòng)化控制等。我國是從90年代各研究所和生產(chǎn)廠家才開始研究壓塊設(shè)備，現(xiàn)在國內(nèi)使用的主要類型是環(huán)模式壓塊機(jī)。雖然隨著我國改革開放的偉大進(jìn)程，綜合國力的顯著增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)的不斷迅猛發(fā)展，現(xiàn)在的設(shè)備與以往不可同日而語，有許多企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)都研發(fā)出比較有科技含量的設(shè)備并應(yīng)用于實(shí)踐，但生產(chǎn)穩(wěn)定的設(shè)備并不多，主要原因是技術(shù)并沒有完全成熟，生產(chǎn)成本過高，功耗大，并且價(jià)格高昂，這給秸稈壓塊機(jī)的普及帶來巨大不利。
二、論文（設(shè)計(jì)）研究的內(nèi)容
1. 重點(diǎn)解決的問題
(1).壓塊機(jī)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)方式；
(2).設(shè)計(jì)參數(shù)的合適選擇；
(3).環(huán)模結(jié)構(gòu)分析。
2. 擬開展研究的幾個(gè)主要方面（論文寫作大綱或設(shè)計(jì)思路）
(1).壓塊機(jī)原理及結(jié)構(gòu)確認(rèn)；
(2).壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(3).秸稈切碎裝置設(shè)計(jì)；
(4).上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(5).壓塊機(jī)壓頭機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
(6).壓塊機(jī)行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)。
3.本論文（設(shè)計(jì)）預(yù)期取得的成果
結(jié)合具體的設(shè)計(jì)要求，通過學(xué)習(xí)及查閱相關(guān)方面的資料，全面的了解和掌握壓塊機(jī)的工作原理和結(jié)構(gòu)，完成壓塊機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)功能部件的設(shè)計(jì)，對(duì)關(guān)鍵部件的強(qiáng)度進(jìn)行有限元分析。最終完成論文、壓塊機(jī)的3D模型、2D工程圖（裝配圖、零件圖）、關(guān)鍵件有限元分析報(bào)告、外文文獻(xiàn)翻譯
三、論文（設(shè)計(jì)）工作安排
1.擬采用的主要研究方法（技術(shù)路線或設(shè)計(jì)參數(shù)）；
首先采用文獻(xiàn)研究法，通過閱讀有關(guān)論文、圖書及相關(guān)資料，針對(duì)具體的設(shè)計(jì)要求，著重從理論及結(jié)構(gòu)上對(duì)國內(nèi)外現(xiàn)有秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行全面的了解；第二，采用Top-down設(shè)計(jì)方法，進(jìn)行整機(jī)功能劃分；第三，利用3D設(shè)計(jì)方法，逐一進(jìn)行各機(jī)構(gòu)、部件的設(shè)計(jì)，確定零件尺寸及進(jìn)行干涉檢查；第四，有限元分析法，利用有限元分析模塊對(duì)關(guān)鍵部件進(jìn)行強(qiáng)度分析
2. 論文（設(shè)計(jì)）進(jìn)度計(jì)劃
第1周：查閱相關(guān)文獻(xiàn)，收集資料，了解設(shè)計(jì)內(nèi)容；
第2周：翻譯外文文獻(xiàn)，完成相關(guān)工作；
第3周：分析歸納文獻(xiàn)，撰寫文獻(xiàn)綜述，確定研究方法，撰寫開題報(bào)告；
第4周：整理開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述，開題報(bào)告答辯；
第5周：小型秸稈壓塊機(jī)總體方案設(shè)計(jì)；
第6周：開展切碎裝置設(shè)計(jì)的工作;
第7周：整理已開展的工作，中期檢查；
第8周：進(jìn)行上下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
第9周：；開展壓頭設(shè)計(jì)（曲柄滑塊機(jī)構(gòu)）的工作；
第10周：行走及駐停機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；
第11周：進(jìn)行關(guān)鍵部件的有限元分析，校核其強(qiáng)度；
第12周：系統(tǒng)整合，進(jìn)行總裝配；
第13周：生成、完善2D和3D圖紙；
第14周：修改完善設(shè)計(jì)說明書；
第15周：完善畢業(yè)設(shè)計(jì)各項(xiàng)內(nèi)容；
第16周：做好答辯PPT，提交論文，準(zhǔn)備答辯。
四、需要閱讀的參考文獻(xiàn)
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附：文獻(xiàn)綜述
文獻(xiàn)綜述
隨著化石能源的日益枯竭，其替代品新能源和可再生能源的開發(fā)及利用成為各國研究的重點(diǎn)，而對(duì)中國這樣人均能源資源占有量很低，且分布極不均勻的發(fā)展中國家來說則顯得尤為重要。目前，作為能源的生物質(zhì)主要指農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其他廢棄物，如各種農(nóng)作物秸稈、油料作物及木材加工廢棄物、城市工業(yè)有機(jī)廢棄物以及動(dòng)物糞便等。據(jù)統(tǒng)計(jì)， 我國現(xiàn)在每年的秸稈產(chǎn)量約為7億t，扣除一部分用作飼料和其它原料，作為能源利用的達(dá)3.76 億噸。
植物秸稈原料質(zhì)地松散、體積大、熱值低、不便運(yùn)輸和貯存，采用秸稈壓塊機(jī)使秸稈致密成型，便可成為高品位燃料。秸稈成型燃料具有密度高、便于運(yùn)輸和儲(chǔ)存、形狀和性質(zhì)均一、燃燒性能好、熱值高、適應(yīng)性強(qiáng)、燃料操作控制方便等優(yōu)點(diǎn)，可用于鍋爐和煤氣發(fā)生爐，也可用于工業(yè)、家庭和農(nóng)業(yè)、園林的暖房取暖。我國作為農(nóng)業(yè)大國，植物秸稈資源豐富，因此，秸稈能源將會(huì)成為一種發(fā)展前景非?？捎^的替代能源。目前，秸稈壓塊機(jī)主要分為螺旋擠壓式成型機(jī)、活塞沖壓式成型機(jī)和環(huán)模式成型機(jī)3 種機(jī)型。
根據(jù)物料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)過程中，采用環(huán)模式可移動(dòng)式秸稈壓塊機(jī)，利用Top-down的設(shè)計(jì)方法，完成總機(jī)設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)共包含四大部分：切碎裝置、自動(dòng)上下料機(jī)構(gòu)、壓頭（曲柄連桿機(jī)構(gòu)）、行走及駐停機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成后，利用有限元分析軟件對(duì)關(guān)鍵零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。秸稈壓塊機(jī)主要由電機(jī)、進(jìn)料機(jī)構(gòu)、進(jìn)料斗、皮帶輪、皮帶、保護(hù)罩、環(huán)模壓縮室和底座組成，環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)工作時(shí)的擠壓方式屬于開式壓縮，利用環(huán)模、壓輪和物料3 者間的摩擦擠壓作用使短段散狀物料成型。壓塊機(jī)的傳動(dòng)方式采用皮帶傳動(dòng)，皮帶傳動(dòng)具有過載保護(hù)和緩沖吸振的能力。環(huán)模是壓塊機(jī)最重要的構(gòu)件之一， 其性能好壞直接影響壓塊機(jī)性能。由于環(huán)模、壓輪和物料3者之間擠壓摩擦， 尤其是物料在環(huán)?？變?nèi)受到的高壓摩擦和物料本身受力變形， 消耗的能量以熱能的方式放出，使環(huán)模和物料溫度升高，導(dǎo)致環(huán)模的磨損加快，使用壽命縮短。
一、我國秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
我國從20世紀(jì)80年代引進(jìn)并開始致力于生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)的研究。南京林化所在“七五”期間開展了對(duì)生物質(zhì)壓縮成型機(jī)的研制即對(duì)生物質(zhì)成型理論的研究，目前我國成型機(jī)的生產(chǎn)和應(yīng)用已形成了一定規(guī)模，熱點(diǎn)主要集中在螺旋擠壓成型機(jī)上，但是仍然存在著很多問題，因此有待于進(jìn)一步深入研究。中國從20世紀(jì)80年代引進(jìn)螺旋推進(jìn)式秸稈壓塊機(jī)，生物質(zhì)壓縮技術(shù)的研究開發(fā)已有二十多年的歷史。當(dāng)時(shí),一些科研單位和生產(chǎn)企業(yè)借鑒歐、美發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)牧草加工技術(shù)和設(shè)備,結(jié)合我國秸稈綜合利用的具體國情,開發(fā)研制出機(jī)械化秸稈壓塊飼料設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)生產(chǎn)。目前,在國內(nèi)從事該項(xiàng)技術(shù)研究、生產(chǎn)的大專院校、科研院所、國有和民營企業(yè)已達(dá)數(shù)十家。河北省石潛集團(tuán)研制的9JG-1500型秸稈壓塊大型成套設(shè)備和中國農(nóng)機(jī)院內(nèi)蒙古分院研制的9YK-0. 4D型小型秸稈壓塊機(jī)是較有代表性的產(chǎn)品,并已小批量投放市場。
機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)作為新生事物,還剛剛起步,在國內(nèi)發(fā)展速度不一,河北、內(nèi)蒙古等省份發(fā)展較快。如河北省為加快該項(xiàng)技術(shù)的推廣步伐,實(shí)施了“機(jī)械化秸稈壓塊飼料示范項(xiàng)目” 。2011年由省財(cái)政撥出150萬專項(xiàng)資金,首批選擇了條件較好的5個(gè)項(xiàng)目縣進(jìn)行示范,生產(chǎn)玉米秸稈壓塊飼料。2012年省財(cái)政又投入200萬元建立了10個(gè)項(xiàng)目縣進(jìn)行示范推廣。有關(guān)項(xiàng)目市、縣也都投入了相應(yīng)的配套資金。在示范點(diǎn)的帶動(dòng)下,一些民間資金也被吸引到秸稈壓塊飼料項(xiàng)目的投入上來。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),全省已建成各類秸稈壓塊飼料生產(chǎn)企業(yè)近40多家,年產(chǎn)秸稈壓塊飼料生產(chǎn)能力已接近10萬t ,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)得到了快速發(fā)展。但從國內(nèi)總體情況來看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。
二、世界秸稈壓塊機(jī)設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀
早在1954 年，美國約翰迪爾( John． Deere) 公司就研制成功了世界上第一臺(tái)移動(dòng)式壓塊機(jī)，從1965 年起先后生產(chǎn)了400 型田間撿拾壓塊機(jī)和390 型壓塊機(jī)。此外，美國蘭代爾( Lundell) ，西德法爾( Fahr) ，威利格爾( Welger) ，丹麥塔魯普( Taarup) ，法國里維爾( Ｒivierrecasalis) 和日本時(shí)代制鐵有限公司也生產(chǎn)了多種型式的青、干草壓塊機(jī)。20 世紀(jì)60 年代，蘇聯(lián)開始引進(jìn)和研制飼草壓塊機(jī)，制造了相應(yīng)的成套設(shè)備。國外技術(shù)發(fā)展有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
一是生產(chǎn)技術(shù)大部分已經(jīng)成熟，并達(dá)到規(guī)?；蜕唐坊?；二是已經(jīng)由過去燒壁爐的生活用能為主轉(zhuǎn)向了生產(chǎn)階段：設(shè)備制造比較規(guī)范，耗能較高，成本較貴，同等生產(chǎn)能力的設(shè)備是國內(nèi)的5-6倍，在發(fā)達(dá)國家中，生物質(zhì)能研究開發(fā)應(yīng)用主要集中與氣化，液化、熱解，固化與直接燃燒等方面。
美國2014年生物質(zhì)能供應(yīng)量72Mtoe，越戰(zhàn)美國能源供應(yīng)總量的3%，計(jì)劃2030年達(dá)到30%。歐盟2003年25國生物質(zhì)能消費(fèi)量69Mtoe，約占?xì)W盟能源總消費(fèi)量的4%。國外生物質(zhì)致密固化成型產(chǎn)品的發(fā)展分為三個(gè)階段，從20世紀(jì)30-50年代為研究、示范、交叉引進(jìn)階段，研究的著眼點(diǎn)以代替化石能源為目標(biāo)，20世紀(jì)30年代，螺旋式成型機(jī)在美國開始設(shè)計(jì)生產(chǎn)，同時(shí)現(xiàn)代化的活塞式成型機(jī)也在瑞典、德國得到推廣。
20世紀(jì)70-90年代為第二階段，各國普遍重視化石能源對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)由于出現(xiàn)了能源危機(jī)，生物質(zhì)壓縮固化成型燃料發(fā)展很快，西歐及日本等國家已成為一種產(chǎn)業(yè)，1984年日本已有172家工廠生產(chǎn)秸稈壓塊機(jī)進(jìn)行生物質(zhì)壓縮固化成型燃料。
第三階段為90年代后，首先以丹麥為首開展了規(guī)?；醚芯抗ぷ鳎S后瑞典、德國、奧地利等國都相后開展相關(guān)研究，聯(lián)合國也將此作為重點(diǎn)研究開發(fā)研究項(xiàng)目。
三、我國與世界強(qiáng)國的差距
雖然我國近年來發(fā)展速度較快并取得重大進(jìn)展，但于世界強(qiáng)國相比還有一定差距，主要表現(xiàn)在從國內(nèi)總體情況來看,多數(shù)省份發(fā)展較為緩慢,部分省份還是空白,機(jī)械化秸稈壓塊飼料技術(shù)的推廣應(yīng)用尚處于試驗(yàn)、示范的初期。秸稈壓塊飼料生產(chǎn)設(shè)備亦屬于產(chǎn)品介紹期,其性能、質(zhì)量仍存在一些不足,有待進(jìn)一步改進(jìn)提高。
四、未來10～15年中國秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)
秸稈壓塊機(jī)技術(shù)能充分發(fā)揮農(nóng)作物秸稈的價(jià)值,提高利用率,具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益,良好的社會(huì)效益和生態(tài)效益。在秸稈綜合利用方面又探索出一條新的有效途徑,在總結(jié)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上繼續(xù)研究治本的措施”的指示精神,是一個(gè)具有廣闊發(fā)展前景的新型秸稈綜合利用技術(shù)。
1、符合產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,發(fā)展方向正確
在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整過程中,許多地方已把畜牧業(yè)作為發(fā)展重點(diǎn),并逐步發(fā)展成為大農(nóng)業(yè)的第一主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)牧區(qū)禁牧和小區(qū)集中飼養(yǎng)將使飼料供應(yīng)成為發(fā)展畜牧業(yè)的關(guān)鍵問題,秸稈壓塊飼料的出現(xiàn)有效解決了飼料問題,順應(yīng)了畜牧業(yè)發(fā)展的需要。農(nóng)作物秸稈用于飼料,既可變“廢”為寶,又可杜絕焚燒秸稈現(xiàn)象,減少環(huán)境污染,而且秸稈過腹還田還充分提高了肥效,順應(yīng)了“綠色、環(huán)保、高效”農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。
2、經(jīng)濟(jì)效益顯著,市場需求量大,發(fā)展動(dòng)力強(qiáng)勁
玉米秸稈飼料市場價(jià)格在300～ 400元/ t之間,高時(shí)可達(dá)450元/ t。生產(chǎn)成本一般在200～ 250元/t之間,利潤率30% 以上,生產(chǎn)企業(yè)2年左右即可收回成本。畜牧養(yǎng)殖場每年需要大量的飼料,以養(yǎng)牛為例,一頭牛平均每年就要消耗4～ 5 t飼料,一個(gè)養(yǎng)幾十頭牛的小型養(yǎng)殖場就需上百噸的飼料。每年冬、春兩季更是飼料青黃不接時(shí)節(jié),貯備秸稈飼料成為有效辦法。隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,飼料的需求量還會(huì)增加,所以秸稈飼料的市場需求潛力巨大。經(jīng)濟(jì)效益和市場需求為秸稈壓塊飼料快速發(fā)展提供了強(qiáng)勁的動(dòng)力。
3、增加農(nóng)民收入,易于農(nóng)民接受,群眾基礎(chǔ)廣泛
農(nóng)民直接交售玉米秸稈的價(jià)格約40～ 60元/t; 如果農(nóng)閑時(shí)將秸稈風(fēng)干、粉碎加工成半成品交售價(jià)格可達(dá)100～ 120元/ t。與秸稈青貯飼料相比,雖然秸稈的直接交售價(jià)格相近,但對(duì)秸稈的收獲期沒有限制,不要求秸稈新鮮、青嫩,收獲、交售時(shí)間較為充裕; 而且還可以充分保證玉米生長周期,不會(huì)降低產(chǎn)量。秸稈壓塊飼料技術(shù)成為一項(xiàng)增收效果明顯、惠及面廣泛、每戶農(nóng)家都可以參與的新技術(shù)。
4、原料取材廣泛,數(shù)量巨大,發(fā)展基礎(chǔ)雄厚
農(nóng)作物秸稈可以永續(xù)生產(chǎn),是可更新、可再生資源。全國農(nóng)作物秸稈年生產(chǎn)量6億t以上(玉米秸稈約2. 2億t) ,其中只有20% 用作草食性動(dòng)物家畜飼料,用作秸稈還田或燃料等用途的占60%以上,可用于生產(chǎn)壓塊飼料的秸稈數(shù)量巨大,遍布全國糧食主產(chǎn)區(qū),為秸稈壓塊飼料長遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)原料基礎(chǔ)。
5、營養(yǎng)價(jià)值良好,飼喂儲(chǔ)運(yùn)方便,產(chǎn)品特點(diǎn)鮮明
農(nóng)作物秸稈中均含有較高的營養(yǎng)成份,其中玉米秸稈粗蛋白含量可達(dá)5. 7% ,與普通牧草粗蛋白6% ～ 9%的含量較為接近。玉米秸稈壓塊飼料經(jīng)過“熟化”以后提高了營養(yǎng)價(jià)值,改善了適口性,并可根據(jù)具體需求增配添加劑,進(jìn)一步提高營養(yǎng)價(jià)值。秸稈壓塊飼料以1∶ 8～ 1∶ 10的壓縮比縮小飼料體積,高溫加工殺滅有害霉菌,故運(yùn)輸方便、貯存安全、節(jié)省場地,是牧區(qū)冬季飼養(yǎng)牲畜、防災(zāi)減災(zāi)的最佳飼料。飼喂時(shí)只需將飼料按1∶ 1的比例用水噴灑即可食用,簡單易行。因此,秸稈壓塊飼料被稱為牛羊的“壓縮餅干”、“方便面” ,其鮮明的特點(diǎn)為飼養(yǎng)牲畜提供了極大的方便。
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小型秸稈壓塊機(jī)
小型秸稈壓塊機(jī)的設(shè)計(jì)
摘 要
秸稈壓塊技術(shù)是隨著時(shí)代發(fā)展而來的，是適應(yīng)于農(nóng)業(yè)發(fā)展的，這種技術(shù)將秸稈這種廢棄的資源進(jìn)行有利的整合以及再回收的利用，將秸稈這種被閑置的資源進(jìn)行致密壓緊處理過程之后，形成塊狀的產(chǎn)品之后能夠更好的儲(chǔ)存方便，這種新技術(shù)也越來越受到人們的歡迎，也受到科技人員更多的重視。
本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)壓塊機(jī)這種機(jī)器設(shè)備進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析以及一些必要的計(jì)算過程說明，研究的主題為環(huán)模式的秸稈壓塊機(jī)，通過對(duì)環(huán)模的內(nèi)徑以及外徑等眾多因素的分析整合，從而設(shè)計(jì)出最為合適的尺寸以及一些必要的參數(shù)要求。
再者通過solidworks繪圖軟件，對(duì)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行3維立體的構(gòu)圖之后，完成總體的裝配，與此同時(shí)，在這種情況下為了提高輸料的能力，選用的是螺旋式的輸送桿等進(jìn)料裝置。
最后從現(xiàn)實(shí)生活中的實(shí)際生產(chǎn)情況來說，將整體的尺寸進(jìn)行合理的優(yōu)化并最終確定一些必要的設(shè)計(jì)要求參數(shù)，使秸稈壓塊機(jī)設(shè)備能夠運(yùn)轉(zhuǎn)工作的更高效更能使利益最大化。
說明書從分析秸稈壓塊機(jī)的歷年來的發(fā)展過程以及各自的優(yōu)缺點(diǎn)入手，進(jìn)而著重對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定的剖析來最終確定設(shè)計(jì)方案，得出最終的設(shè)計(jì)圖紙。
關(guān)鍵詞： 秸稈資源；機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)；壓塊機(jī)器；環(huán)模結(jié)構(gòu)
- I -
小型秸稈壓塊機(jī)
ABSTRACT
Straw briquette technology is developed over time, and is adapted to the agricultural development, This technology will make the waste material better integrated and recycled, After a tight compression of the unused resources,It's more convenient to store when the product block.The new technology is also becoming more and more popular with people from technology.
This design is mainly for the structural analysis of the machine equipment and some necessary calculation,The subject of the study was the loop pattern straw press,By analyzing the inner diameter and outer diameter of the ring, the paper designs the most suitable size and some necessary parameter requirements.
Also through solidworks drawing software,after three dimensional composition of the design product,completing the overall assembly.At the same time, in this case, in order to improve the ability of the material, it is a spiral conveyor.
And finally, in terms of actual production in real life,optimize the overall size and finally determine the necessary design requirements parameters,It maximizes the benefits of making the straw press equipment?.
The specification starts with the analysis of the development process of the straw press and the advantages and disadvantages of each.Then the internal structure is analyzed to determine the design,make the final design drawings.
Keywords: straw resources; Mechnical structure; Block making machine; The ring structure
- IV -
目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
引 言 1
1. 方案的選擇比較 2
1.1 秸稈壓塊機(jī)種類的簡單介紹及比較 2
1.1.1 鑄模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 2
1.1.2 擠壓式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 3
1.1.3 平模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 3
1.1.4 環(huán)模類型壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn) 4
1.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 4
1.2.1 齒輪傳動(dòng) 4
1.2.2 連桿機(jī)構(gòu) 5
1.2.3 帶傳動(dòng) 6
1.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)的選擇 6
1.3.1 三輥結(jié)構(gòu) 6
1.3.2 雙輥結(jié)構(gòu) 7
2. 方案的總體設(shè)計(jì) 8
2.1 壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)的主要組成 8
2.2 主電機(jī)功率P的選擇 8
2.3 環(huán)模結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算 9
2.3.1 環(huán)模和壓輥的結(jié)構(gòu)關(guān)系 9
2.3.2 壓輥和環(huán)模的受力分析 10
2.3.3 環(huán)模的單位功率面積 11
2.3.4 壓輥直徑的計(jì)算 12
2.3.5 確定環(huán)模的內(nèi)徑和外徑 12
2.3.6 環(huán)模的成型構(gòu)造 13
3.傳動(dòng)系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)的選擇與確定 16
3.1 選擇設(shè)計(jì)的帶輪 16
3.1.1 計(jì)算功率的確定 16
3.1.2 選擇帶輪的直徑以及驗(yàn)算帶的速度v 16
3.1.3 帶的根數(shù)的確定計(jì)算過程 17
3.2 設(shè)計(jì)以及計(jì)算主軸的結(jié)構(gòu)尺寸 18
3.3 設(shè)計(jì)以及計(jì)算中間的傳動(dòng)軸 22
4. 喂料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 24
4.1 螺旋式輸送料機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 24
4.2 進(jìn)料料斗 26
5. 機(jī)架機(jī)構(gòu) 27
6. 總論 28
參考文獻(xiàn)...................................................................................................................................29
附錄1 外文譯文 30
附錄2 外文原文.................................................................................................................... 35
致謝.......................................................................................................................................... 43
小型秸稈壓塊機(jī)
引 言
中國是一個(gè)以農(nóng)業(yè)為基礎(chǔ)的大國，土地富饒而且十分的廣闊，在廣袤的土地上種植著各種各樣的農(nóng)作物，養(yǎng)育著十幾億的人口，當(dāng)然農(nóng)作物除了作為糧食之外，剩余的部分也 可以成為生物質(zhì)能源，被重復(fù)綜合利用。其中分布最為廣泛的當(dāng)屬秸稈這種生物質(zhì)能源了，以往由于人們環(huán)保意識(shí)的缺乏以及對(duì)于生物質(zhì)能源利用方面認(rèn)識(shí)的不足，這種能源不是被人們焚燒就是隨意丟棄，這不僅是對(duì)環(huán)境的肆意破壞，也是一種能源的浪費(fèi)。隨著年代的不斷發(fā)展進(jìn)步，對(duì)于農(nóng)村的這種廣泛廢棄的能源的利用開發(fā)變得具有重大的實(shí)際應(yīng)用前景，同時(shí)給予我們新時(shí)代的科技人員更大的發(fā)展平臺(tái)，能夠更好的研發(fā)這種“變廢為寶”，對(duì)生物質(zhì)能源更好的綜合利用的設(shè)備，因此對(duì)于秸稈壓塊機(jī)的研究具有不可磨滅的實(shí)際價(jià)值，這對(duì)于我們今后科技技術(shù)發(fā)展的研究方向有著顯著的指導(dǎo)作用。
秸稈壓塊技術(shù)不僅能夠把農(nóng)作物飼料秸稈的使用價(jià)值發(fā)揮到極致，也能夠使這種生物質(zhì)能源的利用率得到大幅度的提升，這就使這種技術(shù)的研究具有明顯的經(jīng)濟(jì)效率，優(yōu)良的社會(huì)以及生態(tài)效益。同時(shí)，秸稈壓塊技術(shù)又為我們提供了一條嶄新的途徑去探索秸稈的綜合利用及提升，根據(jù)往年的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)繼續(xù)探索研究“治本”的方法，我們可以說秸稈壓塊技術(shù)是我們新時(shí)代條件下一項(xiàng)重大的突破，新型的秸稈壓塊的綜合利用具有十分遠(yuǎn)大的廣闊的研究前景，為未來的生物質(zhì)能源的綜合利用研究奠定了廣大的研發(fā)平臺(tái)。
縱觀秸稈壓塊機(jī)的發(fā)展歷程，螺旋式的擠壓型壓塊機(jī)、活塞式的沖壓成型機(jī)以及具有環(huán)模結(jié)構(gòu)的壓塊機(jī)3種型號(hào)的機(jī)器。分析理解過材料物的結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，在接下來的設(shè)計(jì)的主要過程中 ，選用環(huán)模型結(jié)構(gòu)的秸稈壓塊機(jī) ，采取的設(shè)計(jì)，主要是近似于Top-down這樣的設(shè)計(jì)思路，最后再進(jìn)行總計(jì)裝配。之所以采用環(huán)模式的結(jié)構(gòu)，是因?yàn)檫@種形式的結(jié)構(gòu)可以使生產(chǎn)率得到很大程度的提升，能耗大幅度的降低，工作的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)等等優(yōu)點(diǎn)?，F(xiàn)如今也得到了廣泛的應(yīng)用，秸稈壓塊的產(chǎn)量也在逐年增加，加上科技人員的不斷改革創(chuàng)新，我們也在一步步的與國際頂尖水平接軌。
注：頁碼，居中，底部，宋體，小五，正文起始頁頁碼為1。
閱后刪除此文本框。
1. 方案的選擇比較
1.1 秸稈壓塊機(jī)種類的簡單介紹及比較
對(duì)于我們來說，秸稈壓塊是一項(xiàng)嶄新的科技技術(shù)，它在世界上最初是出現(xiàn)在五十年代中期的，而我國開始引進(jìn)這一技術(shù)的起始時(shí)間大約也是在20世紀(jì)的80年代，生物質(zhì)這種能源可以進(jìn)行壓縮的處理方式達(dá)到所需的要求，并且在政府的大力支持下可以得到快速的研究以及發(fā)展，現(xiàn)如今已經(jīng)可以有一定得成熟程度，在90年代各個(gè)研究所以及各個(gè)省市的的生產(chǎn)廠家已經(jīng)開始研究制造壓塊的設(shè)備機(jī)器，發(fā)展到今天所取得的成就我們也有目共睹，類型與型號(hào)也更加趨于多樣化。從最初的鑄模壓塊機(jī)到后來的擠壓壓塊機(jī)再到平模式，再到現(xiàn)在最普遍使用的就是環(huán)模型的秸稈壓塊機(jī)。雖然種類型號(hào)不一，但環(huán)模式秸稈壓塊機(jī)研究的進(jìn)展確實(shí)為我國的生物質(zhì)能源作出了重大貢獻(xiàn)。
1.1.1 鑄模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：鑄模式這種種類的壓塊機(jī)的特點(diǎn)十分明顯且具有代表性，內(nèi)部結(jié)構(gòu)中最重要的部分即是壓輥結(jié)構(gòu)，而且他們的形狀是完全一致的，在運(yùn)轉(zhuǎn)工作期間，兩個(gè)棍子做類似于旋轉(zhuǎn)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，而且每一個(gè)壓輥上都具有著一個(gè)明顯的特點(diǎn)那就是：半個(gè)球形的凹狀形狀的坑，通過這種設(shè)備顆粒加工出的密度比較低，強(qiáng)度也是比較小的；
缺點(diǎn);因?yàn)橐ＷC在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，壓輥上的兩個(gè)半球具有比較良好的配合情況，所以這種類型的壓塊機(jī)要求安裝的精度非常高,但與之相對(duì)應(yīng)的是這種設(shè)備的生產(chǎn)率卻很小并且消耗的功耗非常大等。
圖1.1 鑄模型壓塊機(jī)
1.1.2 擠壓式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：擠壓壓塊機(jī)的壓輥結(jié)構(gòu)類似于齒輪的形狀，材料物有一個(gè)螺旋型的輸送桿向前逐漸推進(jìn)，最后到達(dá)模孔處擠壓成柱狀的產(chǎn)品，在外緣均勻分布著刀具，在做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候?qū)⒅鶢畹某善窌?huì)切成顆粒狀的產(chǎn)品，很顯然這種設(shè)備與之前的機(jī)器設(shè)備相比生產(chǎn)率得到了較好的提高；
缺點(diǎn)：由于來回的摩擦擠壓作用造成機(jī)械部分的結(jié)構(gòu)非常容易受到磨損破壞，由此造成的后果就是制造的成本相對(duì)較高等。
圖1.2 擠壓型壓塊機(jī)
1.1.3 平模式壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：平模結(jié)構(gòu)的設(shè)備最大的特點(diǎn)就是它的滾輪在中心軸處來回轉(zhuǎn)動(dòng)、模板在水平方向上得到固定，并且模板上會(huì)分布著擠壓的孔，生產(chǎn)率較之前的已有的機(jī)器有了大幅度提升、機(jī)械的磨損量又有所減少等。
缺點(diǎn)：但是因?yàn)樵谄侥：椭陛佭\(yùn)動(dòng)的過程中會(huì)有接觸的地方，在這個(gè)地方運(yùn)動(dòng)的線速度的徑向的方向會(huì)有所不同，在這種情況下制造生成的成品的質(zhì)量變得比較不均勻，而且模輥也會(huì)由于摩擦的種種原因磨損的速率變得較快，這樣造成的后果最具有代表性的就是模輥表面的表面質(zhì)量會(huì)遭受到一定的破壞。
圖1.3 平模式壓塊機(jī)
1.1.4 環(huán)模類型壓塊機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：環(huán)模的結(jié)構(gòu)的擠壓方式屬于開式壓縮，具有不止一個(gè)的壓輥以及表面分布著許多模孔的環(huán)模，由于這種類型的機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性得到了大幅度的提高，因此發(fā)生故障的概率也會(huì)大大降低，并且?？壮隽献兊檬志鶆颍玫疆a(chǎn)物的質(zhì)量相對(duì)以前會(huì)有顯著的變化，反而隨著生產(chǎn)效率變高，消耗的能量卻隨之減少，操作也變得十分簡單方便。
缺點(diǎn);環(huán)模壓塊機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)速度較高這樣會(huì)容易導(dǎo)致產(chǎn)料排出時(shí)的破損率可能較高。
圖1.4 環(huán)模式壓塊機(jī)
綜合上面說的幾種情況，環(huán)模型的秸稈壓塊機(jī)從產(chǎn)品的生產(chǎn)情況，能源的消耗情況，產(chǎn)品的密度以及質(zhì)量情況等方面考慮，與其他幾種類型的壓塊機(jī)相比較而言都具有較大的明顯優(yōu)勢(shì)，因此本次設(shè)計(jì)選用的環(huán)模式的壓塊機(jī)研究的價(jià)值以及應(yīng)用的前景還是十分廣泛的。
1.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇
1.2.1 齒輪傳動(dòng)
優(yōu)點(diǎn)：齒輪運(yùn)轉(zhuǎn)工作時(shí)所需要的空間比較小，結(jié)構(gòu)也十分的緊湊，相比于其他的傳動(dòng)方式傳動(dòng)比也比較穩(wěn)定，壽命比較長，工作具有較強(qiáng)的可靠性，效率高，速度和尺寸選擇的范圍比較大；
缺點(diǎn)：因?yàn)辇X輪的形狀比較特殊，所以齒輪的制造過程以及對(duì)于安裝精度的要求相對(duì)于鏈傳動(dòng)，帶傳動(dòng)或者連桿運(yùn)動(dòng)都高，價(jià)格相對(duì)于以上列舉的其他的方式也貴得多，并且齒輪對(duì)于適宜工作的場合具有較大的局限性，比如那些對(duì)于傳動(dòng)的距離要求非常大的場合，齒輪傳動(dòng)就會(huì)顯得十分吃力，進(jìn)而并不適合那些場合。
圖1.5 齒輪傳動(dòng)簡圖
1.2.2 連桿機(jī)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：使用這種結(jié)構(gòu)能夠在多種形式之間的運(yùn)動(dòng)來進(jìn)行轉(zhuǎn)換，由于連桿運(yùn)動(dòng)上的各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡所形成的運(yùn)動(dòng)曲線有多種對(duì)樣的變化形式，這樣就可以將生產(chǎn)過程中的各種工作要求應(yīng)用到實(shí)際，另外潤滑較為方便，不容易收到磨損，構(gòu)件成桿狀，制造的過程比較簡單并且傳遞的路線相比較而言較長；
缺點(diǎn)：雖然連桿運(yùn)動(dòng)具有多種多樣的曲線運(yùn)動(dòng)形式，但是因?yàn)闃?gòu)件和運(yùn)動(dòng)副的數(shù)量很多，如果想要將任何可能的運(yùn)動(dòng)規(guī)律都盡可能地實(shí)現(xiàn)的話，就會(huì)顯得十分不足，并且在這種情況下造成的累計(jì)誤差非常大，運(yùn)動(dòng)精度較低且效率不高，在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)比較容易引起動(dòng)載荷的產(chǎn)生，不適宜高速運(yùn)動(dòng)。
圖1.6 連桿機(jī)構(gòu)傳動(dòng)示意
1.2.3 帶傳動(dòng)
優(yōu)點(diǎn)：對(duì)于兩軸的中心距離要求并不高，也適合于較大的場合，帶傳動(dòng)的帶有十足的彈性，這樣可以使沖擊造成的破壞力降到最低，起到過載保護(hù)的作用，結(jié)構(gòu)較其他類型的傳動(dòng)方式簡單，傳動(dòng)的平穩(wěn)性強(qiáng)，設(shè)備需要的造價(jià)低廉而且所需要的維護(hù)費(fèi)用少。
缺點(diǎn)：因?yàn)閹鲃?dòng)會(huì)由于相互之間的摩擦而導(dǎo)致彈性滑動(dòng)以及打滑的現(xiàn)象的出現(xiàn)，由此會(huì)導(dǎo)致傳動(dòng)比變得不穩(wěn)定的現(xiàn)象發(fā)生，帶傳動(dòng)這樣的方式最大的缺點(diǎn)就是會(huì)使軸以及軸承上會(huì)有相對(duì)來說很大的力，造成的后果就是會(huì)造成帶的壽命不長。
圖1.7 帶傳動(dòng)
從經(jīng)濟(jì)方面以及實(shí)際生產(chǎn)過程中的問題的因素綜合考慮，因?yàn)閹鲃?dòng)的優(yōu)勢(shì)十分明顯，譬如它的機(jī)械結(jié)構(gòu)相對(duì)來說十分簡單，制造成本低廉，不像齒輪的傳動(dòng)十分的昂貴，連桿傳動(dòng)使用的局限性有十分的大，所以綜合考慮擬采用帶傳動(dòng)這樣的傳動(dòng)類型最為合適。
1.3內(nèi)部結(jié)構(gòu)的選擇
1.3.1 三輥結(jié)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：三輥結(jié)構(gòu)非常適合于具有較高粘度的材料物，對(duì)于這種材料具有最有效的研磨以及分散效率，性價(jià)比相對(duì)來說也是比較好的，使用的壽命相對(duì)來說比較長，適合于大型工廠：
缺點(diǎn)：這種結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，使用過程中的所需要的維修費(fèi)用比較高，因此造成的使用成本大，所以非常不適合于大批量的生產(chǎn)等。
圖1.8 三輥對(duì)稱結(jié)構(gòu)模擬
1.3.2 雙輥結(jié)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)：雙輥結(jié)構(gòu)對(duì)于材料物的成型具有較高的效率，并且能夠?qū)崿F(xiàn)大批量的連續(xù)不斷地生產(chǎn)，設(shè)備機(jī)器的平穩(wěn)性良好；
缺點(diǎn):因?yàn)槲锪系某尚唾|(zhì)量與壓輥之間的縫隙緊密相關(guān)，所以對(duì)于棍子的安裝的精度要求較其他類型較高等。
圖1.9 雙輥結(jié)構(gòu)工作模擬
綜合市場上常用的結(jié)構(gòu)類型以及生產(chǎn)的實(shí)際需要，本次設(shè)計(jì)采用雙輥的結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)較好的期望，產(chǎn)品的質(zhì)量也有所保證，且耗能少，符合各方的要求。
2. 方案的總體設(shè)計(jì)
2.1 壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)的主要組成
2.2 主電機(jī)功率P的選擇
主電機(jī)的功率和制成產(chǎn)品的的效率以及環(huán)模的內(nèi)徑都有著密不可分的關(guān)系。當(dāng)做設(shè)計(jì)時(shí)我們不僅應(yīng)該了解制成產(chǎn)品的產(chǎn)量（根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)和直徑為5 mm的小孔為準(zhǔn)），而且更應(yīng)該清楚地知道制造每噸成品的所消耗的電能指標(biāo)，這樣就可以簡單粗略的計(jì)算出主電機(jī)的功率 P，根據(jù)材料的特質(zhì)，可知按照國家標(biāo)準(zhǔn)取制造每噸成品的標(biāo)準(zhǔn)電耗為，由此可得主電機(jī)功率的計(jì)算公式為：
（2.1）
考慮到現(xiàn)實(shí)情況，由于如今設(shè)計(jì)的秸稈壓塊機(jī)是小型的，擬設(shè)計(jì)的設(shè)備的產(chǎn)量為1.5t/h，根據(jù)已有的公式可以計(jì)算出主電機(jī)的功率為
首先通過選擇電機(jī)的額定的轉(zhuǎn)速為，最后可以將電機(jī)的類型確定為YTC型的電磁式的調(diào)速異步電動(dòng)機(jī)。
2.3 環(huán)模結(jié)構(gòu)的分析與計(jì)算
2.3.1 環(huán)模和壓輥的結(jié)構(gòu)關(guān)系
壓輥與環(huán)模兩者之間的縫隙對(duì)秸稈壓塊機(jī)設(shè)備的生產(chǎn)產(chǎn)量和性能有著無法忽略的作用。當(dāng)環(huán)模與壓輥之間的縫隙較小的時(shí)候，由于材料物在模塊以及壓論之間受到擠壓作用從而非常容易被切斷，這樣的話不會(huì)有藕斷絲連的現(xiàn)象發(fā)生，避免了功率的浪費(fèi)和消耗。但凡事都有一個(gè)度，如果間隙過小，反而會(huì)造成金屬之間的互相摩擦，這樣造成的后果就是會(huì)使壓輪的表面和環(huán)模的結(jié)構(gòu)兩者之間的相互磨損的速度會(huì)變得加快，而且在空載工作運(yùn)轉(zhuǎn)的期間，這種現(xiàn)象就會(huì)變得尤為突出，所以磨損這種現(xiàn)象所帶來的負(fù)面作用也會(huì)變得更加突出明顯。與之相反的情況，如果兩者之間的縫隙變得非常大的時(shí)候，摩擦作用反而變小，但是卻會(huì)對(duì)機(jī)器設(shè)備的效率造成不小的影響。有一種方法可以進(jìn)行調(diào)整，那就是通過調(diào)節(jié)齒套，使偏心軸發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以改變環(huán)模和壓輪之間的距離大小，通過這種手段可以將我們對(duì)于產(chǎn)品的需求合格率提升以及機(jī)器設(shè)備的負(fù)面影響作用降到最低。
圖2.2 模輥工作示意圖
1、壓輥 2 、 物料所在層3、已成形顆粒 4、模輥間隙5、粘附層 6、壓膜
壓輥和環(huán)模這兩個(gè)部件是秸稈壓塊機(jī)最主要的工作部件，而且環(huán)模的直徑的確定與諸多因素相關(guān)聯(lián)，譬如需要根據(jù)與之相匹配的動(dòng)力，成型孔的長度和?？椎姆植紨?shù)量，而且這些原因有會(huì)受到機(jī)械結(jié)構(gòu)的相互影響以及相互制約。如果環(huán)模的直徑可以得到確定的值之后，壓輥的直徑也必須與之相配合，另外，確定的壓輥的直徑數(shù)值大小對(duì)于材料物壓入模孔的力度具有不可忽視的影響，壓輥也可能能夠使材料物發(fā)生變形，并且由此可以產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)的現(xiàn)象，如果沒有滑動(dòng)的現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，這種條件下的直徑是最佳的狀態(tài)。反過來說，飼料的環(huán)模壓縮比有一定的范圍，通常情況下是1：8-1：3，除此之外，粗糙度也是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)去評(píng)斷壓料機(jī)構(gòu)的成功與否，如果粗糙度很大時(shí)，這不僅會(huì)造成出料的困難，而且也會(huì)對(duì)產(chǎn)物的表面質(zhì)量產(chǎn)生重要的影響，因此必須有一個(gè)范圍來進(jìn)行約束，最佳的粗糙度值定為0.8-1.6是最合適的。
2.3.2 壓輥和環(huán)模的受力分析
秸稈壓塊機(jī)工作的主要部件是環(huán)模和壓輥，采用這兩種結(jié)合使用的主要目的是這種機(jī)構(gòu)能夠使材料物比較平均的輸送到調(diào)質(zhì)裝置中，這樣原來的材料就會(huì)繼續(xù)進(jìn)入到制粒的裝置中。原來的材料在壓輥和環(huán)模的雙重?cái)D壓下，就會(huì)從模孔中出來變成一塊塊的顆粒產(chǎn)品。從工作過程的角度深層次考慮，因?yàn)樵诃h(huán)莫壓塊的全過程中，物料在壓制區(qū)的位置會(huì)隨之變動(dòng)，那么所受到的壓緊力理所應(yīng)當(dāng)?shù)挠兴煌??？傮w來說，我們可以將這個(gè)過程中的受力區(qū)分為4個(gè)，分別為提供材料的區(qū)域、物料受到壓力的區(qū)域、材料擠壓成型的區(qū)域以及最后的成型區(qū)域。
圖2.3 4個(gè)分區(qū)
在提供物料的區(qū)域，材料物大體上都不會(huì)受到機(jī)械的外力作用，在這個(gè)區(qū)域材料物基本上是處于松散的自然狀態(tài)，但是當(dāng)它由于環(huán)模圈的回轉(zhuǎn)作用就會(huì)受到由此產(chǎn)生的離心力的作用，這樣使物料就會(huì)緊緊的貼在環(huán)模的內(nèi)圈上，接下來模棍會(huì)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這樣材料物就會(huì)被壓迫著進(jìn)入到壓緊的區(qū)域，在這個(gè)區(qū)域里，模棍相互之間的擠壓作用，就會(huì)使材料物之間發(fā)生相對(duì)移動(dòng)的現(xiàn)象，這樣就會(huì)使孔之間的縫隙慢慢的減小。因?yàn)椴牧衔飼?huì)不斷地向前移動(dòng)，在這個(gè)過程中，速度也會(huì)不斷的變大，隨之而來的就是使得物料收到的擠壓的壓力在不斷地增加，孔與孔之間的間隙也會(huì)隨之變得不斷減小，但是材料物的整體卻大部分不會(huì)產(chǎn)生形變這種現(xiàn)象。接下來在擠壓的區(qū)域，由于模棍之間的縫隙漸漸變小，這就會(huì)使得受到的擠壓的壓力快速的增加。在這一區(qū)域，物料會(huì)發(fā)生相應(yīng)的形變，料筒也會(huì)變得緊實(shí)而充滿了整個(gè)模孔，而且在?？變?nèi)部，會(huì)繼續(xù)接受新的粉料的進(jìn)入，這樣的結(jié)果就是會(huì)使飼料變得不斷地向外側(cè)移動(dòng)，從而排出?？?。在這一個(gè)時(shí)間點(diǎn)的情況下，受到的擠壓力的大小的最小值也必須要以克服?？椎膬?nèi)料柱內(nèi)部的摩擦力的總和為標(biāo)準(zhǔn)。
2.3.3 環(huán)模的單位功率面積
單位功率面積的含義是指壓粒所使用的主電機(jī)當(dāng)消耗每千瓦功率時(shí)與之相對(duì)應(yīng)的環(huán)模具有的有效作用的壓帶面積（mm），同樣地它也是一個(gè)重要的參考因素去衡量秸稈壓塊機(jī)性能好壞的與否，也可以作為一個(gè)主要的參數(shù)，在設(shè)計(jì)壓塊機(jī)中發(fā)揮著十分重大的作用。但是這個(gè)參數(shù)必須在一定的范圍內(nèi)才能具有最佳的效果，因?yàn)槿绻@個(gè)參數(shù)太大，就會(huì)引起主電機(jī)發(fā)揮功能作用的功率趨于偏小，進(jìn)而會(huì)產(chǎn)生載荷過大的后果，與之相反的情況就會(huì)造成能源的大量流失，由此看來單位的功率面積一定存在著一個(gè)最佳的取值范圍，這樣才能使利用率達(dá)到最高水準(zhǔn)。目前綜合國內(nèi)外的實(shí)際情況來看，功率面積的取值范圍一般是在每千瓦每平方毫米2000-4000內(nèi)取一最佳，本次的設(shè)計(jì)過程中取值為2500，因?yàn)檫@樣可以使壓塊機(jī)的工作性能具有最高的穩(wěn)定性，并且可靠性十分良好。再由此可得單位功率面積的計(jì)算公式為：
（2.2）
S-有效面積(mm2)
D-內(nèi)徑(mm)
b-壓帶寬（mm)
其中取，所以
2.3.4 壓輥直徑的計(jì)算
壓輥把材料物擠壓進(jìn)?？變?nèi)，進(jìn)而會(huì)受到壓力從而能夠達(dá)到成型的目的，但是同時(shí)為了使材料物能夠順利地進(jìn)入?？字校@兩者之間存在著摩擦力為一個(gè)必要條件，因此可以將把壓輥的表面做成不同程度的粗糙程度，這樣就可以防止壓輥打滑.環(huán)模秸稈壓塊機(jī)的壓輥一般只取2-3只，特殊情況下可以取到多只。由于所選擇的壓輥的直徑大小會(huì)對(duì)在壓制材料物的過程中物料都進(jìn)入角產(chǎn)生直接較大的影響，因此在條件允許的情況下，采用的輥的直徑應(yīng)該越大越好，這樣能夠保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。雙壓輥這種類型的環(huán)模結(jié)構(gòu)為主的壓塊機(jī)，壓輥的直徑d和環(huán)模的內(nèi)徑D有一定的關(guān)系，表達(dá)式應(yīng)為：,所以,一般的情況下d與D的數(shù)量大小關(guān)系常為：
（2.3）
取k的值為0.45，根據(jù)前面的計(jì)算過程得到：，所以由此可以計(jì)算得出，取整可以取d的值為150mm。
圖2.4 壓輥3維立體圖
2.3.5 確定環(huán)模的內(nèi)徑和外徑
當(dāng)確定設(shè)計(jì)的環(huán)模轉(zhuǎn)速的時(shí)侯要考慮的因素其實(shí)有很多，因?yàn)殡m然制料的產(chǎn)量與環(huán)模的轉(zhuǎn)速并沒有直接的像正反比這樣的比例關(guān)系，但每個(gè)事物都確實(shí)存在著在一個(gè)最佳范圍，所以環(huán)模轉(zhuǎn)速也在一定的范圍內(nèi)存在最佳的物料產(chǎn)出量，同時(shí)若轉(zhuǎn)速過高反而會(huì)把壓制出來的產(chǎn)物甩斷，影響成型的效率這也就意味著產(chǎn)會(huì)有所下降，在設(shè)計(jì)環(huán)模的內(nèi)徑尺寸的同時(shí)考慮到環(huán)模這種結(jié)構(gòu)在工作的過程中很容易引起離心力現(xiàn)象的發(fā)生，產(chǎn)生的離心力大小與轉(zhuǎn)速的大小成近似正比的關(guān)系。在充分考慮以上種種原因之后以及現(xiàn)有的對(duì)于制粒機(jī)構(gòu)研究的成果，環(huán)模結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)速應(yīng)該與環(huán)模內(nèi)徑的線速度有一定關(guān)系，線速度的值大體上都在這一個(gè)范圍之內(nèi)，環(huán)模的轉(zhuǎn)速也應(yīng)該控制在100-400r/min這一最佳的范圍之內(nèi),因此選定轉(zhuǎn)速，線速度，再根據(jù)有環(huán)模的內(nèi)徑速度計(jì)算公式可以得到
（2.4）
可得=334mm （壓輥內(nèi)徑）
環(huán)模厚度與選擇的物料的特性與?？椎目讖接嘘P(guān)，如果加工的飼料不同，那么選用與之相對(duì)應(yīng)的最佳直徑比就十分的有必要，這樣獲得的顆粒才是最高質(zhì)量。欲選擇?？椎陌霃绞?5mm，與之相對(duì)應(yīng)的每一個(gè)?？椎纳疃葹?0mm，這種情況下的?？装霃脚c?？咨疃戎g的比例關(guān)系如下
（2.5）
由此可的環(huán)模內(nèi)徑為334mm，外徑為434mm。
2.3.6 環(huán)模的成型構(gòu)造
運(yùn)用繪圖軟件solidworks對(duì)環(huán)模進(jìn)行3維的整體構(gòu)造，實(shí)體建模可以得到如2.5所示的立體圖。
圖2.5 環(huán)模結(jié)構(gòu)三維
再應(yīng)用solid works 3維軟件對(duì)于環(huán)模結(jié)構(gòu)進(jìn)行施加載力如圖所示
圖2.6 環(huán)模結(jié)構(gòu)施加載荷后的受力
再進(jìn)行3維模擬仿真，觀察每一部分對(duì)于壓力的承受能力，對(duì)于比較容易受到破壞的部分采用優(yōu)化設(shè)計(jì)的步驟對(duì)其進(jìn)行修正，力求能夠做到受力均勻。使環(huán)模的壽命能夠達(dá)到設(shè)計(jì)的要求，進(jìn)行分析之后還可以降低材料的更高效的使用，避免不必要的浪費(fèi)。結(jié)果仿真圖如2.7所示
圖2.7 受力結(jié)果示意
由受力云圖和計(jì)算結(jié)果顯示設(shè)計(jì)符合要求并不會(huì)產(chǎn)生過大的形變，質(zhì)量有所保證，尺寸合理，設(shè)計(jì)達(dá)標(biāo)，所以生成二維圖如下所示
圖2.8 環(huán)模結(jié)構(gòu)二維圖
3.傳動(dòng)系統(tǒng)與動(dòng)力系統(tǒng)的選擇與確定
因?yàn)檩d荷的變更幅度較小，所以帶傳動(dòng)類型選擇普通V帶傳動(dòng)，帶輪的減速比初步選為1：4，選擇兩級(jí)帶輪減速，所以每級(jí)的減速比為1：2.
3.1 選擇設(shè)計(jì)的帶輪
3.1.1 計(jì)算功率的確定
根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》所學(xué)，首先確定計(jì)算功率Pca。
通過參考資料顯示，可以通過查表8-8得到，現(xiàn)在擬選擇的工作運(yùn)轉(zhuǎn)情況下的系數(shù)為,所以有公式：
（3.1）
V帶帶型型號(hào)的選擇
初選A型V帶。
3.1.2 選擇帶輪的直徑以及驗(yàn)算帶的速度v
（1）按照表8-7以及表8-9，初步選定小帶輪的直徑為，
（2）帶速v的驗(yàn)算。有速度公式：
（3.2）
將確定的數(shù)據(jù)帶入可得：
由于5m/s
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