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STRAW CHOPPER MOUNTING FOR COMBINE
聯(lián)合秸稈粉碎還田器的安裝
This invention relates to an improved means for mounting a straw chopper on a combine
本發(fā)明涉及一種改進的手段，即在聯(lián)合收割機上安裝秸稈粉碎還田機
When the straw or crop residue is thick, a straw chopper is used on a combine harvester to reduce the crop residue before it is spread so that such residue does not later cause tillage problems. However, in some conditions of crops, a straw chopper is not required, nor even desired. Under such circumstances, in the past the way such situation was handled was to remove the straw chopper from the combine. This was a tedious task as straw choppers are heavy and bulky attachments which do not lend themselves to attachment or detachment from a combine by one man.
當玉米或作物殘留物很厚時，用聯(lián)合收割機進行秸稈粉碎還田以減少作物殘留物，然后才鋪散開，這樣這些殘留物以后就不會造成耕作問題。然而，在一些作物條件下，秸稈粉碎還田機是不需要的，甚至也不理想。在這種情況下，在過去這種情況的處理方法是去除聯(lián)合秸稈粉碎還田機。這是一件單調(diào)乏味的工作，因為秸稈粉碎機很重而且一個人并不能使笨重的附件相互依附或分離開。
Accordingly, the present invention contemplates providing means on a combine for mounting a straw chopper in the conventional position on a combine harvester for chopping straw delivered thereto from the chopper will not interfere with the discharge of straw from such straw rack.
因此，本發(fā)明設想提供在聯(lián)合收割機傳統(tǒng)位置上安裝一個秸稈粉碎還田器的手段，這將不會干擾玉米等秸稈從機架中排出。
A further object of this invention is to provide mounting means for a straw chopper so that such chopper can remain mounted on a combine harvester at all times, but such straw chopper while so mounted can be shifted by one man from an operative straw chopping position to a neutral out of the way position.
本發(fā)明的進一步目標是提供一個安裝秸稈粉碎還田機的手段，使斬波器可以保持在任何時候都可以安裝在聯(lián)合收割機上，但當這樣安裝時，一個人就可以從一個執(zhí)行秸稈粉碎的位置轉(zhuǎn)移到其對立的位置上。
In a combine having a longitudinally extending straw rack, a hood positioned over the end of said straw rack, said hood being provided with longitudinally extending opposed side walls joined by an overhead and end portion, the improvement comprising a longitudinally extending first channel member attached to each of said side walls, a straw chopper having longitudinally extending second channel member attached to each side and being complementary to said first channel members so that said straw chopper is supported from said hood by means of a nesting coaction between said first and second channel members, said straw chopper being slidably mounted for longitudinal movement along said first channel members, means for retaining said straw chopper in a first position in receiving relation to straw discharged from said straw rack and for relating said straw chopper in a forward neutral position relative to said discharge end of said straw rack.
在具有縱向延伸秸稈架結合位置，一個遮光罩定位在秸稈架末端，上述遮光罩由架空和結束部分加入的縱向延伸反向側(cè)墻提供，這一改進包括一個縱向延伸第一個通道，它與上述側(cè)墻的每一面相連接，秸稈粉碎還田器有縱向延伸的第二通道，它連接到側(cè)墻的每一面并且加以補充與第一個渠道附件連接，這樣秸稈粉碎還田器從上述遮光罩得到支持，而遮光罩通過上述第一和第二渠道附件之間的嵌套合作得以實現(xiàn)，秸稈粉碎還田器的可滑動式安裝使其可沿著第一渠道附件縱向運動，以保留在接受有關從秸稈架解除第一個位置上的秸稈粉碎還田器和相對于解除秸稈架末端前方對立位置的秸稈粉碎還田器為手段。
湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)論文（設計）
中?期?檢?查?表
學??院：??????工學院?????????????
學生姓名
袁偉
學????號
200940614318
年級專業(yè)及班級
2009級機械設計制造及其自動化(3)班
指導教師姓名
辛繼紅
指導教師職稱
副教授
論文（設計）題目
生物秸稈切碎機設計
畢業(yè)論文（設計）工作進度
已完成的主要內(nèi)容
尚需解決的主要問題
1.開題報告
2.相關材料的整理與收集
3.關于初步設計方案的構想
4.所需測算數(shù)據(jù)的整理
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1.最終設計的整體方案
2.設計說明書的編寫
3.畫零件圖和裝配圖
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指導教師意見
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檢查小組意見
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湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生
畢業(yè)論文（設計）開題報告
學生姓名
袁偉
學 號
200940614318
年級專業(yè)及班級
2009級機械設計制造及其自動化(3)班
指導教師及職稱
辛繼紅 副教授
學 院
工學院
20 年 月 日
畢業(yè)論文（設計）題目
生物秸稈切碎機設計
文獻綜述（選題研究意義、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀、主要參考文獻等，不少于1000字）
1.選題研究意義
生物燃料是以農(nóng)村的玉米秸稈、小麥秸稈、棉花桿、稻草、稻殼、花生殼、玉米芯、樹皮、樹葉、樹枝、鋸末等農(nóng)作物、糖醛渣、食用菌渣、中藥渣、固體廢棄物為原料，進過粉碎后加壓、增密成型，即為“生物燃料”?！吧锶剂稀笔且环N新型的生物質(zhì)再生能源，因清潔環(huán)保，又遠遠低于原煤的價格，應用范圍極廣，城市中的采暖、供熱以及賓館、飯店、洗浴等行業(yè)，使用燃煤鍋爐不符合環(huán)保要求，只能使用燃油鍋爐，而燃油的成本高于生物燃料的十倍之多，給行業(yè)造成沉重的經(jīng)營壓力。近年來，國家大力提倡和支持對生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用，先后在全國各地投建生物質(zhì)發(fā)電廠一百多家，而“生物燃料”的產(chǎn)量，遠遠滿足不了市場的需求，市場銷售價格450元-550元/噸，形成供不應求的局面。隨著世界性的能源匱乏，生物質(zhì)再生能源的市場需求和利潤空間將不可估量。
2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈資源豐富、種類多、數(shù)量大、分布廣，開發(fā)利用潛力巨大，發(fā)展前景十分廣闊。改革開放以來，我國對農(nóng)作物秸稈處理進行了大量的研究工作，其中應用最廣泛的是粉碎和切碎機械加工。無論是化學處理還是生物處理，其首先的工序需要將秸稈粉碎或切短。
我國是一個秸稈利用有著悠久歷史的國家，自封建社會開始就開始通過不同的方法進行應用。但是國外對于秸稈利用的研究發(fā)展時間比較早，技術比較成熟。在美國，利用秸稈破碎榨汁成型機對玉米秸稈進行壓榨，為秸稈綜合利用開辟了一個新途徑。在處理秸稈時,可以將秸稈內(nèi)的水分和糖分全部榨出，用來生產(chǎn)工業(yè)酒精、提取食用素等。同時也可根據(jù)實際需要生產(chǎn)出植物纖維粉、燃料棒、飼料顆粒等不同的產(chǎn)品，其中高密度植物纖維粉可以用作造紙業(yè)的原料或工業(yè)人造板原料，飼料顆?？梢詢Υ嬗米鞫杭竟?jié)牛羊的飼料；燃料棒經(jīng)過加工，可制成替代木炭的秸稈炭,成為新的再生燃料能源,在國內(nèi)外市場有著廣泛的市場潛力。
目前，我國已研制出的農(nóng)作物秸稈加工機械設備可以分為五大類：第一類為秸稈還田設備，就是把作物秸稈整株或秸稈及根茬粉碎后埋入土中，作為肥料還田，用以改善土質(zhì)。第二類為秸稈飼料加工設備，包括氨化爐、調(diào)質(zhì)機、揉搓機、熱噴設備、青貯收獲機、壓塊機等，是通過物理、化學方法對秸稈進行處理，改善秸稈營養(yǎng)價值，提高采食率和消化率。第三類為制炭設備，包括壓塊機、炭化機等，是將秸稈壓制成棒狀或塊狀，經(jīng)加熱、加壓使其炭化。第四類為草織設備，如草繩草袋機、秸稈剝皮機等。第五類為秸稈沼氣技術及其發(fā)電技術的設備，作為清潔能源有廣闊的利用和研究前景。
在秸稈的飼料化處理方面，我國農(nóng)業(yè)科技工作者也已經(jīng)研究一些較為成熟的生產(chǎn)工藝，如秸稈的氨化技術、微生物機械化貯存技術、青貯技術等，也同時開發(fā)出了相應的秸稈切碎機、秸稈飼料粉碎機、秸稈飼料揉碎機、調(diào)質(zhì)機、熱噴機、壓塊機、青飼收獲機等機械設備。而在制作生物質(zhì)燃料這方面，我國目前還沒有太多的機器，在這方面我國還是一個空白，有待于進一步的發(fā)展。
3.主要參考文獻
[1]尹文慶. 秸稈收獲技術現(xiàn)狀及其分析[J]. 農(nóng)業(yè)工程學報，1997.（3）：106-109
[2]王豐元，周一鳴. 種子形狀參數(shù)檢測的計算機圖像處理技術[J].農(nóng)業(yè)機械學報，
1995，26（2）：52-56.
[3]王頻，孫學軍 .秸稈切碎還田機的研究現(xiàn)狀與思考[J].農(nóng)機化，2001（1）
[4]李雙福，李慶軍.秸稈切碎還田機刀具布置的研究[J].農(nóng)業(yè)機械學報，2001（4）
[5]王永剛.2QF-90A型秸稈切碎還田機設計淺析[J].農(nóng)業(yè)裝備技術，2006（6）
[6]劉徐.1JHYZ秸稈切碎還田機[J].農(nóng)業(yè)裝備技術，2004（3）
[7]孫文，劉濤.4J-66型秸稈還田機的開發(fā)研制[J].農(nóng)業(yè)裝備技術，2001（1）
[8]同良墉，沈祥國.各具特色的秸稈粉碎還田機械[J].浙江農(nóng)村機電，2005（3）
[9]王志強，劉玉玲，初爾莊，馮愛蓮.脫粒機械與脫離裝置簡介[J].農(nóng)村牧區(qū)機械化，2005（1）
研究方案（研究目的、內(nèi)容、方法、預期成果、條件保障等）
1.研究目的
目前，市場上的秸稈切碎機大多由筒狀機殼、側(cè)刀、壓草輥、輸草帶等部件組成，當生物秸稈切成小段后，再由側(cè)刀總成的風葉扇出出料口。但切碎的小段很難達到一厘米以下，特別是對于園林花卉的青飼堆肥不適用；但如果切碎后在進行粉碎成粉末就會增加勞動強度且生產(chǎn)效率低。為解決以上難題，我們需要設計一種小型多功能的秸稈切碎機以克服以上缺點。
2.研究內(nèi)容
內(nèi)容：1.采用盤刀式切割，獲得較大的切割力；
2.采用入口喂入，并用帶齒壓輥輸送至切口；
3.調(diào)整盤刀轉(zhuǎn)速及輸送鏈的速度可改變切碎秸稈的長度；
4.在刀盤上安裝有垂片及揉切齒；
5.擬設計粉碎機切割長度范圍在5-50mm之間，粉碎切割效率每小時一噸左右。
要求：1.設計生物質(zhì)秸稈切碎機結構及總體方案。
2.進行主要結構參數(shù)和主要零件設計計算。
3.進行送料裝置的設計計算。
4.對主要零件的受力進行分析。
5.撰寫設計計算說明書一份，字數(shù)在1500以上。
6.總裝圖及部件圖，主要零件圖累計3張0號圖紙。
7.查閱文獻及著作20篇以上。翻譯文稿500字以上。
3.研究方法
文獻設計法：根據(jù)研究目的，通過調(diào)查文獻來獲得資料，從而全面的
、正確的了解掌握設計推移式割草機所要研究的問題。
功能分析法：根據(jù)推移式割草機功能進行分析研究之后從而再進行設計。
經(jīng)驗總結法：依照推移式割草機原型的主要特征，創(chuàng)造一個相似的模型然后通過模型來間接研究原型的一種形容方法。根據(jù)模型和原型之間的相似關系，模擬法可分為物理模擬和數(shù)學模擬兩種。
4. 預期成果
設計出一種自動輸料秸稈切碎長度可調(diào)，帶有粉碎、揉切功能的多功能秸稈切碎機。
5.條件保障
足夠的時間
必須的計算工具
設計所需的一切原材料
繪圖所需的相應軟件與工具
相應的參考書籍以及成功的設計方案文獻
進程計劃（各研究環(huán)節(jié)的時間安排、實施進度、完成程度等）
起止時間
主要工作內(nèi)容
2012.12.10前
選題
2012.12.29
下達任務書
2013.1.6
開題
2013.1.10-4.11
收集資料分析歸納，確定方案，完成初稿
2013.4.12-4.15
中期考核
2013.4.16-5.10
完善與總結課題
2013.5.11-5.15
提交正稿與預審
2013.5.16-5.26
答辯與修改
論證小組意見
組長簽名：
20 年 月 日
專業(yè)委員會意見
簽名：
20 年 月 日
學院指導委員會審核意見
簽名（公章）：
20 年 月 日
湖 南 農(nóng) 業(yè) 大 學
全日制普通本科生畢業(yè)設計
生物質(zhì)秸稈切碎機設計
DESIGN OF BIOMASS STRAW SHREDDING MACHINE
學生姓名： 袁偉
學 號： 200940614318
年級專業(yè)及班級：2009級機械設計制造及自動
化(3)班
指導老師及職稱： 辛繼紅 副教授
學 院： 工學院
湖南·長沙
提交日期：2013年05月
1
湖南農(nóng)業(yè)大學全日制普通本科生畢業(yè)設計
誠 信 聲 明
本人鄭重聲明：所呈交的本科畢業(yè)設計是本人在指導老師的指導下，進行研究工作所取得的成果，成果不存在知識產(chǎn)權爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。
畢業(yè)設計作者簽名：
年 月 日
目 錄
摘要 1
關鍵詞 1
1緒論 2
1.1課題研究的背景和意義 2
1.2我國秸稈切碎機的發(fā)展 2
1.2.1我國切碎機的技術發(fā)展狀況 2
1.2.2我國切碎機生產(chǎn)企業(yè)的狀況 3
1.3設計要求 3
2秸稈切碎機的整體設計 3
2.1設計方案的選擇 3
2.1.1切碎機的主要種類 3
2.1.2秸稈切碎機的整體設計 4
2.2預期結果 5
3主要技術參數(shù)的確定和計算 6
3.1飛刀數(shù)量的確定 6
3.2 飛刀伸出量的確定 7
3.3電動機的選型 8
4主要部件的設計計算 8
4.1帶傳動的設計計算 8
4.1.1切碎機主軸V帶傳動的計算 8
4.1.2減速器V帶輪的計算 10
4.1.3帶輪的設計 12
4.2減速器的設計 13
4.2.1減速器的計算 13
4.2.2確定減速器的型號 13
4.3鏈傳動的設計計算 14
4.3.1鏈傳動的計算 14
4.3.2鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸 15
4.4切碎機主軸的設計計算 15
4.4.1切碎機主軸的計算 15
4.4.2切碎機主軸的結構設計 16
4.4.3切碎機主軸的校核 17
4.4.4滾動軸承的校核 20
4.5輸料機構的設計 21
4.5.1輸料壓輥的設計 21
4.5.2進料槽的設計 22
4.6刀盤部分的設計 22
4.6.1動刀的設計 22
4.6.2錘片的設計 22
5其他輔助部件的設計 24
5.1搓板的設計 24
5.2出料斗的設計 24
5.3機架的設計 24
6總結 24
參考文獻 25
致謝 25
附錄 26
26
生物質(zhì)秸稈切碎機設計
學 生：袁偉
指導老師：辛繼紅
(湖南農(nóng)業(yè)大學工學院，長沙 410128)
摘 要：目前，農(nóng)作物秸稈及牧草類等粗纖維青物料粉碎加工多采用普通粉碎機，生產(chǎn)效率較低，能耗高，不能達到粉碎要求，大部分的農(nóng)作物秸稈沒有被利用，使得秸稈作為飼料的數(shù)量較少，從而加劇了畜牧業(yè)對糧食的依賴，使畜牧業(yè)的發(fā)展受到了一定程度的限制。因此研制秸稈和牧草等青物料加工機械存在著客觀的必要性。本文主要介紹了秸稈類青物料粉碎機的設計思想、設計方案、主要零部件的設計要點、性能參數(shù)的確定以及本機的工作原理。
關鍵詞：秸稈；揉搓；切碎機；
Design of Biomass Straw Shredding Machine
Student:Yuan Wei
Tutor:Xin Ji Hong
(College of Engineering, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China)
Abstract：At present, crops straw and grass crude fiber, such as green material crushing processing use ordinary crusher more, the production efficiency is low, the high energy consumption, cannot achieve crushing requirements, most of the crops straw were not used, make straw as the small number of feed, adding to the livestock for food dependence on the development of animal husbandry by a certain degree of restriction. So the straw and green grass and developed materials processing machinery there an objective necessity. Therefore, mainly introduced the straw kind of green material crusher design, design scheme, main points of design, performance parts of parameters and its principle of work.
Key words: Staw；Rub；Grinder；
1 緒論
1.1 課題研究的背景和意義
隨著畜牧業(yè)的發(fā)展,實行農(nóng)牧結合,秸稈養(yǎng)畜,形成節(jié)糧型的畜牧業(yè)結構是符合我國國情的畜牧業(yè)發(fā)展的有效途徑。我國農(nóng)村具有豐富的秸稈資源,秸稈切割的加工機械也得到廣泛的應用。這些機械能擴大飼料來源,改善秸稈品質(zhì),避免粗飼料莖稈部分不被采食而浪費。但現(xiàn)有的秸稈切碎機械,尚缺乏結構簡單、使用方便、價格低廉、適合于廣大農(nóng)民個體使用的機型。
我國農(nóng)作物秸桿數(shù)量大、種類多、分布廣，每年農(nóng)作物秸桿產(chǎn)量有7億噸左右，加上我國草場資源豐富，每年生產(chǎn)牧草近2億噸。我國每年有數(shù)百億斤飼料糧食和數(shù)千億斤農(nóng)作物秸稈被粉碎加工成飼料。飼料工業(yè)已經(jīng)發(fā)展成為國民經(jīng)濟中不可缺少的重要基礎產(chǎn)業(yè)。而絕大部分生物質(zhì)原料在開發(fā)利用前期都需要進行粉碎加工處理，以便進一步加工利用。秸桿粉碎機或切碎機的研制在國內(nèi)外已有幾十年的歷史，主要集中在飼料粉碎和農(nóng)作物秸桿切碎等方面。
目前，市場上秸桿切碎機大多由筒狀機殼、鍘刀叫成、壓草輥、輸草帶等部件組成，當生物秸桿切成小段后，再由鍘刀總成的風葉扇出出料口。但切碎的小段很難達到一厘米以下，特別是對于園林花卉的青飼堆肥不適用；但如果切碎后再進行粉碎成粉末就會增加勞動強度且生產(chǎn)效率低。為了解決以上難點，設計制造出一種小型多功能秸桿切碎機以克服以上缺點。該秸稈切碎機帶有錘片和揉搓板，具有粉碎揉切功能。
1.2 我國秸稈切碎機的發(fā)展
1.2.1 我國切碎機的技術發(fā)展狀況
20 世紀 90 年代以來 ,我國飼料機械行業(yè)中以江蘇溧陽糧機廠、江蘇揚州糧機廠為代表的企業(yè)適應改革潮流 ,先后組建了江蘇正昌集團和江蘇牧羊集團。這些企業(yè)大膽引進國外先進技術和設備 ,根據(jù)當前國際上飼料粉碎機發(fā)展的潮流 ,先后開發(fā)生產(chǎn)160～200kW的水滴型切碎機、立軸式切碎機 ,冠以水滴王、冠軍、優(yōu)勝等名稱。如其中的水滴型切碎機采用了有利于提高效率的水滴型粉碎室 ,錘篩間隙可調(diào) ,實現(xiàn)了粗細微粉碎 ,還可以實現(xiàn)自動負荷控制等特點。
我國企業(yè)最新研制開發(fā)的橫寬形振動篩錘片式切碎機 ,它是由電動機、多層篩體 （篩體分內(nèi)層篩和外層篩）、振動器、機體等組成。具有飼料的粗粉碎和超細粉碎兩者可以通用，效率高、粉粒比較均勻、對水分較高的原料和含纖維的原料有較好的適應性、易損件篩片壽命長，錘片更換周期長等優(yōu)點。
1.2.2 我國切碎機生產(chǎn)企業(yè)的狀況
目前 ,我國飼料切碎機的生產(chǎn)企業(yè)約有 300多家 ,生產(chǎn)的產(chǎn)品品種、規(guī)格齊全 ,能基本滿足我國畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的需要 ,但還有一些有特殊要求的飼料粉碎機和特大功率的機型 ,仍然需要從國外進口。我國現(xiàn)在生產(chǎn)的許多規(guī)格的產(chǎn)品已經(jīng)能替代進口產(chǎn)品 ,在主要的技術指標已經(jīng)接近國際先進水平 ,而且在價格上有很大的優(yōu)勢。在我國生產(chǎn)的各種機型都有不同數(shù)量的出口 ,其中小型粉碎機的出口批量較大 ,主要銷往東南亞、非洲等第三世界國家。
現(xiàn)在國內(nèi)生產(chǎn)切碎機企業(yè)的經(jīng)濟性質(zhì)主要有股份制、集體、三資、私營（ 即個體作坊式 ）的企業(yè)其中很大一部分是由那些成立于五六十年代的各地農(nóng)機修造企業(yè) ,通過轉(zhuǎn)制而成的股份制或私營企業(yè)。還有一部分是在近幾年里迅速崛起的私營企業(yè)。在粉碎機行業(yè)中絕大部分都是小型企業(yè)只有部分能根據(jù)市場需求來調(diào)整產(chǎn)品結構 ,并具有自主開發(fā)能力 ,能下力氣進行技術改造的企業(yè) ,成為了行業(yè)中的龍頭企業(yè) ,如江蘇正昌集團、江蘇牧羊集團。其余大部份企業(yè) ,還只是在生產(chǎn)一些老型號的產(chǎn)品 ,有些是維持狀況 ,有些就走下坡路 ,難于維持生機。
1.3 設計要求
根據(jù)秸稈切碎加工原理，研究設計試制秸稈切碎機具，克服現(xiàn)有切碎機中勞動強度大、工效低、不安全、切碎區(qū)域溫度高、切刀易磨損、切碎長度受限等缺點，提供結構簡單，使用方便安全，效率高，自動輸料秸稈切碎長度可調(diào)，帶有粉碎、揉切功能的多功能秸稈切碎裝置。設計的具體內(nèi)容如下：
1）采用盤刀式切割，獲得較大的切割力；
2）采用入口喂入，并用帶齒壓輥輸送至切口；
3）調(diào)整盤刀轉(zhuǎn)速及輸送鏈的速度可改變切碎秸桿的長度；
4）在刀盤上安裝有垂片及揉切齒。
2 秸稈切碎機的整體設計
2.1 設計方案的選擇
2.1.1 切碎機的主要種類
粉碎飼料有很多方法,如切碎、壓碎、磨碎和擊碎等。由于飼料種類較多 ,特性不同 ,又要求一定粒度 ,多采用擊碎的方法進行加工。常用的切碎機有錘片式和爪齒式兩大類。
（1）錘片式切碎機基本構造包括圓筒篩板、錘片轉(zhuǎn)子、錘片和固定在錘片轉(zhuǎn)子周圍的沖擊齒板。其工作原理是將物料引入沖擊齒板、篩板與旋轉(zhuǎn)錘片之間的空間 ,利用錘片等對物料的打擊和搓擦作用 ,將物料破碎成若干小粒 ,是一種沖擊式粉碎設備。工作時 ,被加工的物料進入粉碎室內(nèi) ,受到高速旋轉(zhuǎn)的錘片的反復沖擊、摩擦和在齒板上的碰撞 ,從而被逐步粉碎至需要的粒度通過篩孔漏下。錘片式切碎機因其占地面積小、粉碎效率高、耗電量小等優(yōu)點 ,在目前飼料工業(yè)中得到了廣泛的普及應用。
（2）爪齒式切碎機是一種固定錘式切碎機。它由料斗、定齒盤、動齒盤、篩子和機架等組成。動齒盤、定齒盤和篩子構成粉碎室。工作時 ,物料由料斗進入粉碎室 ,受到高速旋轉(zhuǎn)的動齒的撞擊 ,并進入動齒和定齒之間的間隙 ,又受到摩擦和碰撞。在撞擊和摩擦的反復作用下 ,物料被粉碎 ,并同時利用動齒盤旋轉(zhuǎn)時形成的風壓 ,將粉碎物通過篩孔從出料口吹出裝袋。這種切碎機有不同孔徑的篩子供選用 ,以適應粉碎不同物料和粒度的要求。
2.1.2 秸稈切碎機的整體設計
分析兩種類型的切碎機，各有優(yōu)勢，但考慮到本設計旨在設計出適合小型養(yǎng)殖場、專業(yè)戶和個體農(nóng)戶要求的小型秸稈切碎機，為了滿足園林花卉的青飼料、堆肥的需要，結合使用方便安全，結構簡單，效率高的設計要求，選擇錘片式切碎機。
（1）切碎機的整體結構，該切碎機由機架﹑電動機﹑大刀盤﹑輸料壓輥﹑長料斗﹑短料斗組成，具體組成是在機架上焊接有電機架，電機架上安裝有電動機，電機上安裝有四槽V帶輪，四槽帶輪分別用V帶與主軸及減速箱連接，減速箱的輸出軸同過鏈條及鏈輪連接，鏈輪通過堅守定螺釘固定在進料壓輥上。
在機架上通過一組軸承座來支撐切碎機主軸，在主軸上安裝有大刀盤，大刀盤前端安裝有三組動刀，大刀盤后端安裝有三組柔切板，大刀盤前后安有3組12塊錘片，下筒為一便于出料的傾斜的結構，安裝在機架上，下筒內(nèi)安裝有一物料過濾網(wǎng)篩。進料筒安裝在筒蓋上，在進料筒內(nèi)框右邊安裝有一定刀。
（2）切碎的工作原理，啟動開關、電動機轉(zhuǎn)動，電動機通過V帶輪同時帶動主軸與減速器，主軸的轉(zhuǎn)動從而帶動大刀盤轉(zhuǎn)動，大刀盤上的動刀及柔切板、錘片一起轉(zhuǎn)動；另一路V帶輪帶動減速器，減速器輸出軸鏈輪帶動輸草壓輥鏈輪從而使輸草壓輥轉(zhuǎn)動。工作時，當人工地把秸稈放入長料輸入料斗時，輸料壓輥通過輥上拔點拔入并壓緊輸進秸桿，秸桿就被飛速轉(zhuǎn)動的動刀和進料斗下的定刀切斷，斷料落入圓筒中又被飛速轉(zhuǎn)動的垂片垂打與揉拔板和揉搓板揉碎，切碎又經(jīng)粉碎后的物料從過濾網(wǎng)篩漏下從出料口輸出。
如果物料為短料，可從短料斗放入物料，物料進入筒內(nèi)可被飛速轉(zhuǎn)動的垂片及揉拔板和揉搓板粉碎后從過濾篩漏下，從出料口出料。
1.電動機 2.帶輪 3.減速器 4.下筒 5.大帶輪 6.機蓋 7.短料斗 8.長料斗 9.輸料壓輥
圖1 切碎機的結構
Figure 1 The structure of the email
2.2 預期結果
本秸稈切碎機，結構緊湊合理，零件加工方便，操作簡便，質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，自動輸料秸桿切碎長度可調(diào)，帶有粉碎、揉切功能；減輕了勞動強度，改善了勞動條件，提高了勞動生產(chǎn)效率。本切碎機的主要作用對象是生物質(zhì)秸稈，調(diào)節(jié)定刀與動刀的間隙，可切碎2-20長的物料，更換不同規(guī)格的網(wǎng)篩，可加工不同規(guī)格的物料。
1.機架 2.電機架 3.電動機 4.皮帶 5.輸料壓輥 6.揉搓板 7.動刀 8.錘片 9.減速器 10.出料口
圖2 工作原理圖
Figure 2 Principle of work
3 主要技術參數(shù)的確定和計算
3.1 飛刀數(shù)量的確定
由文獻[1]可知，非強制性盤式秸稈粉碎機的生產(chǎn)能力為（實積）為
(1)
式中：——設備時間利用系數(shù)，?。?
——工作時間利用系數(shù)，??；
——原料形態(tài)影響系數(shù)，成捆秸稈材取，其他原料取1；
——刀盤轉(zhuǎn)速，r/min；
——飛刀數(shù)量；
——秸稈平均長度，mm；
——原料的斷面積，mm2；
取，，，，，
(2)
則 ，圓整為
故由生產(chǎn)率可選飛刀的數(shù)量為3把。
3.2 飛刀伸出量的確定
普通（少刀）盤式機的刀盤上裝有把飛刀，飛刀在刀盤上的安裝一般使其刀刃相對刀盤半徑沿轉(zhuǎn)動方向向前傾斜布置。飛刀刃口伸出刀盤平面的高度稱為刀片的伸出量（又稱裝刀高度），其大小影響秸稈切碎的長度，因此刀盤上所有飛刀刃口的伸出量必須相等。飛刀更換或刃磨后，應保持伸出量不變。飛刀有利用刀片后部的齒定位的，屬有級調(diào)節(jié)，也有利用刀片后部的硬木墊塊或澆鑄的鉛條定位的，屬無級調(diào)節(jié)，精度較高。盤式機是由安裝在刀盤上的飛刀和安裝在進料槽上的底刀形成剪切機構的。大多數(shù)盤式秸稈粉碎機不設強制進料機構，僅有進料槽（又稱喂料槽）。進料槽相對刀盤平面的安裝角度影響自由進料時切碎的秸稈長度[2]。
圖3 秸稈切割長度與進料槽安裝角的關系圖
Figure 3 The relationship of Chip length and the trough installation angle
如圖所示，為平盤平面，為進料槽的中心線，平行于刀盤軸線，其值等于刀盤伸出量，則秸稈切碎的長度為：
即 (3)
式中：—飛刀伸出量；
—傾斜角，即進料槽的中心線與水平面間的夾角；
—偏角，即進料槽的中心線在水平面上的投影與刀盤軸線的夾角。
設切削秸稈長度，水平進料方式時，，，則飛刀伸出量。
3.3 電動機的選型
考慮到設計的生物質(zhì)秸稈切碎機適用對象為小型養(yǎng)殖場、專業(yè)戶和個體農(nóng)戶,故電動機電壓應選用220V.再考慮到所受的載荷不大,所需動力不是很大,選用小功率的電動機。綜合各方面因素,選用YL系列電動機[3]。
YL系列電動機是新型高效節(jié)能產(chǎn)品,具有體積小、容量大,起動及運轉(zhuǎn)性能優(yōu)越等特點,符合國際標準IEC的有關規(guī)定,并實現(xiàn)同一機座號單、三相異步電動機等級相同,提高了單、三相電動機的互換性和通用性,被廣泛應用于冷凍機、泵、風機、小型機床以及農(nóng)副業(yè)和家用電器等方面。選定電動機的型號為：YL801-4。
表1 電動機的主要參數(shù)
Table 1 Main parameters of motor
型號 額定電壓 額定功率 同步轉(zhuǎn)速 頻率 效率
YL801-4 220V 0.55KW 1500r/min 50HZ 68%
4 主要部件的設計計算
4.1 帶傳動的設計計算
4.1.1 切碎機主軸V帶傳動的計算
根據(jù)參考資料[1]表3得：選擇帶傳動的傳動比為i=3.4；電動機功率P=0.55；轉(zhuǎn)速=1500
（1）確定計算功率P,由參考資料表8-7查得工作情況系數(shù)，故
1.1×0.55=0.605 (4)
（2）選擇V帶的帶型,根據(jù)P﹑由參考資料[1]圖8-11確定選用Z型
（3）確定帶輪的基準直徑并驗算帶速
1）初選電動機帶輪的基準直徑。由參考資料[1]表8-6和8-8，取電動機帶輪的基準直徑=71。
2）驗算帶速，按參考資料[1]式（8-13）驗算帶的速度
(5)
因為5 <<30，故帶速合適。
3）計算主軸大帶輪的基準直徑。根據(jù)參考資料[1]式（8-15a），計算主軸大帶輪的基準直徑
(6)
根據(jù)參考資料[1]表8-8，圓整為=250。
（4）決定V帶的中心距和基準長度
1)根據(jù)參考資料[1]式（8-20），
(7)
初定中心距為=300
2）由參考資料[1]式（8-22）計算帶所需的基準長度
(8)
1102.4
由參考資料[1]表8-2選帶的基準長度=1120
3）計算實際中心距
308.8 (9)
考慮到帶輪的制造誤差﹑帶長誤差﹑帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補充張緊的需要，常給出中心距的變動范圍
342.4 (10)
304.2
（5）驗算電動機帶輪上的包角
(11)
（6）計算帶的根數(shù)
1）計算單根V帶的額定功率，由=71和=1500，查參考資料[1]表8-4a得=0.31；根據(jù)=1500，i=3.4和Z型帶，查參考資料[1]表8-4b得=0.03；查參考資料[1]表8-5得包角修正系數(shù)=0.91，表8-2得帶長修正系數(shù)=1.08，于是
0.33 (12)
2）計算V帶的根數(shù)
=1.83 (13)
取2根
（7）計算單根V帶初拉力的最小值,由參考資料[1]表8-3得Z型帶的單位長度質(zhì)量=0.06 ，所以
(14) 51.8
應使帶的實際初拉力>。
（8）計算壓軸力
198.5 (15)
4.1.2 減速器V帶輪的計算
根據(jù)參考資料[1]表3得：選擇帶傳動的傳動比為=1.1；電動機功率P=0.55；轉(zhuǎn)速=1500；電動機帶輪的基準直徑=71。
（1）確定計算功率,由參考資料表8-7查得工作情況系數(shù)，
0.605 (16)
（2）選擇V帶的帶型,根據(jù)﹑由參考資料[1]圖8-11確定選用Z型
（3）確定帶輪的基準直徑并驗算帶速
1）計算減速器帶輪的基準直徑。由參考資料[1]式（8-15a），計算減速器小帶輪的基準直徑
78.1 (17)
根據(jù)參考資料[1]表8-8，圓整為=75。
2）驗算帶速，按參考資料[1]式（8-13）驗算帶的速度
(18)
因為5 <<30，故帶速合適。
（4）決定V帶的中心距和基準長度
1)初定中心距為=450
2）由參考資料[1]式（8-22）計算帶所需的基準長度
(19)
1127.7
由參考資料[1]表8-2選帶的基準長度=1250
3）計算實際中心距
511.2 (20)
考慮到帶輪的制造誤差﹑帶長誤差﹑帶的彈性以及因帶的松弛而產(chǎn)生的補充張緊的需要，常給出中心距的變動范圍
548.7 (21)
492.5
（5）驗算電動機帶輪上的包角
(22)
（6）計算帶的根數(shù)
1）計算單根V帶的額定功率，由=71和=1500，查參考資料[1]表8-4a得=0.31，根據(jù)=1500，i=1.1和Z型帶，查參考資料[1]表8-4b得=0.01，查參考資料[1]表8-5得包角修正系數(shù)=0.99，表8-2得帶長修正系數(shù)=1.11，于是
0.35 (23)
2）計算V帶的根數(shù)
=1.73 (24)
取2根
（7）計算單根V帶初拉力的最小值,由參考資料[1]表8-3得Z型帶的單位長度質(zhì)量=0.06 ，所以
(25) 45.2
應使帶的實際初拉力>。
（8）計算壓軸力
180.8 (26)
4.1.3 帶輪的設計
（1）此處帶輪的材料，采用鑄鐵，材料牌號為HT200。
（2）帶輪的結構設計，主要是根據(jù)帶輪的基準直徑選擇結構形式，根據(jù)帶的截型確定輪槽尺寸，參考文獻[1]表（8-10），帶輪的其它結構尺寸可參照參考文獻[1]圖（8-12）所列經(jīng)驗公式計算，確定了帶輪的各部分尺寸后，即可繪制出零件圖，并按工藝要求注出相應的技術條件等。
由以上的計算可知：電動機的V帶輪選實心式；主軸V帶輪選孔板式；減速器V帶輪選實心式。結構如圖所示：
圖 4 大、小帶輪結構
Figure 4 The structure of pulley
4.2 減速器的設計
由電動機功率P=0.55；轉(zhuǎn)速=1500；V帶傳動的效率0.96得，減速器輸入軸的輸入功率為：0.528；減速器輸入軸轉(zhuǎn)速為1363.6；機器工作環(huán)境溫度為；減速器傳動比25。
根據(jù)使用條件，選擇CW型圓弧圓柱蝸桿減速器,由于減速器的使用條件與參考資料[2]中表15-2-46規(guī)定的應用條件不一致，故應進行有關選型計算。
4.2.1 減速器的計算
（1）確定減速器計算輸入功率，查參考資料[2]表15-2-50和表15-2-51，取工作載荷系數(shù)=0.8；啟動頻率系數(shù)=1,于是0.422。
（2）確定減速器計算輸入熱功率，查參考資料[2]表15-2-52和表15-2-53，取小時載荷率=1；環(huán)境溫度系數(shù)=1.44，于是0.76。
（3）初選CW型圓弧圓柱蝸桿減速器的型號，按照計算結果的最大的值，減速器傳動比25，1363.6，選擇號安裝方法，由參考資料[2]中表15-2-46初選減速器為中心距63，額定輸入功率1.38，額定輸出轉(zhuǎn)矩為162。
（4）驗算加速器是否符合要求[4]
1）計算減速器的輸入轉(zhuǎn)矩，電動機轉(zhuǎn)矩
3.5 (27)
查表得V帶傳動的效率0.96；傳動比為=1.1，于是減速器輸入軸轉(zhuǎn)矩
3.7 (28)
2）計算減速器輸出轉(zhuǎn)矩，查參考資料[2]中表15-2-48得減速器的效率為0.835，傳動比25，于是減速器輸出軸轉(zhuǎn)矩
77 (29)
滿足要求
4.2.2 確定減速器的型號
根據(jù)上述結果選擇CW型圓弧圓柱蝸桿減速器的型號為：CW63-25-F。
選擇潤滑油牌號為N680
4.3 鏈傳動的設計計算
與帶傳動相比，鏈傳動能保持準確的平均傳動比，傳動效率較高；作用在軸上的壓力較小；鏈條采用金屬材料制造，在同樣的條件下，鏈傳動的整體尺寸較小，結果較為緊湊[5]。與齒輪傳動相比，鏈傳動的制造與安裝精度要求較低，成本低。根據(jù)設計要求，在減速器和輸料壓輥之間采用鏈傳動；考慮到輸料壓輥的工況條件，轉(zhuǎn)速較低，一般選擇滾子鏈；輸料壓輥工作時無劇烈振動及沖擊，轉(zhuǎn)速較低，選擇40鋼，經(jīng)過淬火、回火熱處理后的齒面硬度為40-50HRC[6]。
4.3.1 鏈傳動的計算
（1）傳動比取，主動鏈輪轉(zhuǎn)速
54.5 (30)
減速器的輸出功率
0.439。 (31)
（2）選擇鏈輪齒數(shù)，根據(jù)設計條件取小鏈輪齒數(shù)11，大鏈輪的齒數(shù)為13。
（3）確定計算功率，查參考資料[1]表9-6得工況系數(shù)1，由圖9-13得主動鏈輪齒數(shù)系數(shù)2.5，單排鏈，則計算功率為
1.1。 (32)
（4）選擇鏈條型號和節(jié)距，根據(jù)=1.1及54.5查參考資料[1]圖9-11，可選12A-1。查參考資料[1]表9-1，鏈條的節(jié)距為=19.05。
（5）計算鏈節(jié)數(shù)和中心距，初選中心距
(33)
取800，相應的鏈長節(jié)數(shù)為
(34)
95.98
取鏈長節(jié)數(shù)96節(jié)
（6）計算鏈速，確定潤滑方式
0.19 (35)
由=0.19 和鏈號12A-1，查參考資料[1]圖9-14可知潤滑方式應采用定期人工潤滑。
（7）計算壓軸力，有效圓周力為
2310 (36)
4.3.2 鏈輪的基本參數(shù)和主要尺寸
根據(jù)參考資料[1]表9-3和表9-4的計算公式得出鏈輪的主要尺寸
表2 鏈輪的主要尺寸
Table 2 Main dimensions of chain
名稱 符號 主動鏈輪 從動鏈輪
分度圓直徑 68 79
齒頂圓直徑 71 82
齒根圓直徑 52.12 63.12
齒高 5 5
確定的最大軸凸緣直徑 45.7 57.1
表3 鏈輪軸向齒廓尺寸
Table 3 The sprocket axial tooth profile size
名稱 符號 主動鏈輪 從動鏈輪
齒寬 11.94 11.94
齒側(cè)倒角 2.48 2.48
齒側(cè)半徑 19.05 19.05
齒全高 11.94 11.94
4.4 切碎機主軸的設計計算
軸的結構設計是根據(jù)軸上零件的安裝﹑定位以及軸的制造工藝等方面的要求，合理地確定軸的結構形式和尺寸[7]。
4.4.1 切碎機主軸的計算
（1）求主軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，選擇帶傳動的傳動比為i=3.4。
取V帶傳動的效率為0.96，則
0.528 (37)
441 (38)
于是
11434 (39)
（2）初步確定軸的最小直徑，先按參考資料[1]中，式15-2初步估算軸的最小直徑。選取軸的材料為45號鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)參考資料[1]表15-3，取112，于是得
12 (40)
主軸的最小直徑顯然在軸的兩端。
4.4.2 切碎機主軸的結構設計
（1）軸上零件的定位，固定和裝配，將刀盤安放在箱體中央，用螺紋固定，相對兩軸承對稱分布，用軸承座固定在箱體兩側(cè)，將帶輪安排在軸端，用軸肩和平鍵加以固定[8]。
（2）確定軸各段直徑和長度
1）根據(jù)軸的最小直徑，考慮到軸的剛度和振動，現(xiàn)取24，為了滿足皮帶輪上的軸向定位要求，軸段右端需制一軸肩，故取段直徑為30，由于皮帶輪的尺寸28，故取27。
2）初步選擇滾動軸承，根據(jù)參考資料[2]，參照工作要求并根據(jù)30，初選軸承為調(diào)心球軸承1206，其尺寸為，故取30；根據(jù)軸承端蓋的裝拆及便于對軸承添加潤滑脂的要求,取端蓋的外端面與大帶輪右端面間的距離故取65，16。軸承右端需軸肩固定，故取35。為方便軸承的固定，根據(jù)軸承型號1206，參照參考資料[2]表6-2-104初選選擇滾動軸承座型號為，其主要參數(shù)如表
表4 軸承座的主要參數(shù)
Table 4 Main parameters of bearing
30 35 62 30 82
3）根據(jù)切削長度要求，取刀盤到箱體壁的距離為50，刀盤的直徑為300，厚12，取120。
已初步確定了軸的各段直徑和長度。
（3）軸上零件的周向定位，大帶輪的周向定位采用平鍵定位。按24由參考資料[2]表6-1查得平鍵截面，鍵槽用鍵槽銑刀加工，長為25，同時為了保證帶輪與軸配合有良好的對中性，故選擇帶輪輪轂與軸的配合公差為。滾動軸承與軸的周向定位是由過渡配合配合來保證的，此處選軸的尺寸公差為。刀盤的周向定位由與軸的螺紋聯(lián)接和雙鍵聯(lián)接實現(xiàn)[9]。
（4）確定軸上圓角和倒角的尺寸，由參考資料[2]表15-2取軸端的倒角為。
（5）軸的結構圖，根據(jù)計算結果，結合實際工作條件，繪出主動軸的結構圖[3]
圖5 切碎機主軸的結構
Figure 5 The structure of spindle email
4.4.3 切碎機主軸的校核
（1）求主軸上的載荷，首先根據(jù)軸的結構圖做出軸的計算簡圖。在確定軸承的支點位置時，應從手冊中查取值。對于1206型調(diào)心球軸承，由文獻中查得。根據(jù)軸的計算簡圖做出軸的彎矩圖和扭矩圖[10]。
從軸的結構圖以及彎矩和扭矩圖中可以看出截面C是軸的危險截面。現(xiàn)將計算處的截面C處的、及的值列于下表。
表5 主軸受力情況
Table 5 Force of spindle
載荷 水平面 垂直面
支反力
彎矩
總彎矩
扭矩
（2）按彎扭合成應力校核軸的強度，進行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強度。根據(jù)表數(shù)據(jù)，以及軸單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應力為脈動循環(huán)變應力，取，軸的計算應力：
(41)
前已選定軸的材料為45鋼，正火處理，由文獻[1]表15-1查得。因此，故安全。
圖9 主軸受力情況圖
Figure 9 The force of spindle
（3）精確校核軸的疲勞強度
1）判斷危險截面，根據(jù)應力集中對軸的疲勞強度的影響，和受載的情況，由彎矩和扭矩圖可知B截面所受彎矩和扭矩的最大，只需校核截面III即可[11]。
2）截面III左側(cè)抗彎截面系數(shù)：
(42)
抗扭截面系數(shù)：
(43)
截面III左側(cè)的彎矩M為：
(44)
截面上的彎曲應力：
(45)
截面上的扭轉(zhuǎn)切應力：
(46)
軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，由文獻[4]得，，。
截面上由于軸肩而形成的理論應力集中系數(shù)及按文獻[4]附表3-2查取。因，，經(jīng)插值后可查得，，，又軸的材料的敏性系數(shù)為，，，故有效應力集中系數(shù)為：
(47)
由文獻[4]的尺寸系數(shù)；扭轉(zhuǎn)尺寸系數(shù)，軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)為，，軸未經(jīng)表面強化處理，即，則綜合系數(shù)為：
(48)
查手冊[3]得碳鋼的特性系數(shù)：，??；，取，于是，計算安全系數(shù)值，則
(49) 故可知其安全。
3）截面III右側(cè)抗彎截面系數(shù)，
（50）
抗扭截面系數(shù)，
（51）
截面III的彎矩為：
（52）
截面上的彎曲應力：
（53）軸按磨削加工，得表面質(zhì)量系數(shù)為，，故得綜合系數(shù)為：
（54）
所以軸在截面III右側(cè)的安全系數(shù)為：
（55）
故該軸在截面III右側(cè)的強度也是足夠的[12]。
4.4.4 滾動軸承的校核
（1）計算當量載荷，軸承的預計壽命，查參考資料[2]表6-2-56，知1206型調(diào)心球軸承，，，，。
1）已知，兩軸承的徑向反力，，由選定的調(diào)心球軸承1206，軸承內(nèi)部的軸向力
(56)
(57)由，故，
，，查參考文獻[2]可得，由于，故；,故
2）計算當量載荷、，由參考文獻[2]取，則
(58)
（2）軸承壽命校核
由于，取，圓錐滾子軸承，取，
查文獻得1206型調(diào)心球軸承的，則
(59) 故滿足預期壽命。
4.5 輸料機構的設計
4.5.1 輸料壓輥的設計
本設計中采用輥壓輪對秸稈進行進給，輥壓輪的外緣直徑為，為了提高喂入效率，喂入口部分的壓輥采用鋸齒狀結構[13]。
（1）計算輸料壓輥的轉(zhuǎn)速，由切碎機的整體結構可得，輸料壓輥的轉(zhuǎn)速與從動鏈輪的轉(zhuǎn)速一致，即
45.4 (60)
（2）支撐軸承的選擇，由于輸料壓輥所受載荷不大，根據(jù)參考資料[2]表6-2-52，選擇深溝球軸承型號為，，，寬度，其徑向承載能大，滿足設計要求，根據(jù)轉(zhuǎn)速選擇脂潤滑，密封裝置采用毛氈式。
（3）輸料壓輥的結構圖
圖6 輸料壓輥的結構
Figure 6 The structure of transporting pressure stick
4.5.2 進料槽的設計
進料槽的尺寸根據(jù)刀盤的直徑確定，方形進料槽的寬度一般為倍刀盤直徑，其長度取決于原料的長短。
由于本次設計的切碎機主要是切削成捆的秸稈，最大切削直徑為，故設計進料槽的尺寸為，進料槽的長度較長，方便自由進料。只要把成捆的原料放入進料槽，便可實現(xiàn)自由進料[14]。
4.6 刀盤部分的設計
4.6.1 動刀的設計
（1）刀片材料的選擇, 刀片材料選用優(yōu)質(zhì)合金鋼，保證強度要求。
（2）刀片形狀的選擇,切刀的刀刃有直線型與曲線型幾何形狀。
圖7 各種幾何形狀的刀刃
Figure 7 All kinds of the geometry of the blade
在本次設計中選用直刃口刀進行切削。
（3）刀片的安裝,刀片通過螺栓固定在刀盤上，刀片上開有四個螺栓孔[15]。
4.6.2 錘片的設計
（1）錘片標準
表6 錘片的標準
Table 6 standard of Hammer
形式 L h b d A B
120 900.30 40 16.50 2 5
180 1400.30 50 20.50 5 8
140 1000.30 60 30.50 5 8
(2)錘片的結構圖
圖8 錘片的結構
Figure 8 The structure of Hammer
(3)加工物料的合格率取決于物料在揉切室內(nèi)受到打擊、揉切的次數(shù)。而影響揉切次數(shù)的主要因素是錘片的數(shù)量、轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速、揉搓板和錘片外端面到揉搓室內(nèi)壁間間隙大小。錘片是揉搓機的重要部件，錘片的數(shù)量不應過多或過少，若數(shù)量過多，在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速一定的情況下，揉搓次數(shù)增加，加工后的物料過細，單位物料耗電高、生存率下降[16]。
錘片數(shù)量計算公式為：
(61)
式中 —錘片的厚度（），；
—錘片密度因數(shù)，；
—揉搓室寬度，；
取錘片的數(shù)量為12，考慮到轉(zhuǎn)子數(shù)較高和動平衡，將12個錘片分成3組，按雙頭螺旋對稱分布，安裝在4根銷軸上。錘片的形狀標準化，選用2型矩形錘片。錘片末端線速度是揉搓機的重要參數(shù)之一，提高錘片末端線速度，可提高機器的揉搓能力。若速度過高，機器工作的穩(wěn)定性下降，對機器的制造工藝要求和成本將會提高；若速度過低，物料的加工合格率下降。因此，錘片末端線速度的取值必須同時滿足加工質(zhì)量和生產(chǎn)率的要求。其值一般在38~80范圍內(nèi)?？紤]到上述兩個方面和現(xiàn)有同類型機械，根據(jù)秸稈切碎機的工作情況取錘片末端線速度為40。
5 其他輔助部件的設計
5.1 搓板的設計
搓板是安裝在機蓋圓半壁上的齒形板，沒有斜度，然后每隔三度打斷三度的弧長的齒[17]。
5.2 出料斗的設計
出料斗是保證出料順利，根據(jù)整機的特點，出料斗設計成矩形和梯形相結合的形狀，安裝在箱體的底部，由一塊鐵扎制的鋼板通過剪切，彎折，最后焊接而成，保證出料方便[18][19]。
5.3 機架的設計
根據(jù)零件的裝配合定位特點設計機架，機架要起到支撐整機的功能，設計采用兩平行的支角來支撐，進料斗，出料斗采用焊接[20]。
圖10 機架的結構
Figure 10 The structure of frame
6 總結
通過以上的設計，讓我更加熟練的掌握了一般機械設計的步驟，通過查閱各種文獻資料也增長了各方面的知識。如刀具的設計和機架的設計，同時通過對切割機的設計。也讓自己深深體會到理論設計和實際需求之間曾在這一定的差距。在設計中不僅要從繪圖方面出發(fā)，還要考慮實際加工工藝。讓自己的設計在現(xiàn)實中是可行的。
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致 謝
本論文是在辛繼紅老師的悉心指導和熱情關懷下完成的，作為一個本科生的畢業(yè)設計，由于經(jīng)驗的匱乏，知識等各方面的不足,必定有許多考慮不周全的地方，如果沒有指導老師的督促和指導，沒有一起做畢業(yè)設計的同學對我的幫助和支持,想要圓滿完成這個設計,過程必定是非常艱辛的。在這里首先要感謝我的畢業(yè)設計指導老師辛繼紅教授,感謝他在這次畢業(yè)設計中給予我的幫助和關懷。辛老師平日里工作繁多，但是在我的畢業(yè)設計的每個階段，從查閱資料到設計草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細設計，裝配草圖等整個過程中都給予了我悉心的指導，并很認真的幫助我解決設計過程中碰到的難題，對一些零部件的設計上也給了我很多好的建議，這使我的眼界更加的開闊了，也使自己的設計更加合理。同時我還要感謝四年當中對我進行教育的各位老師，正是通過這四年的認真學習，為我的這次順利完成畢業(yè)設計打下了堅實的基礎。沒有他們的培養(yǎng)教育，我也不可能順利的完成這次畢業(yè)設計。在此，對辛老師以及四年當中對我進行教育的各位老師表示我最真誠的尊敬和最真摯的感謝。
由于個人的學識水平、時間和精力有限，我的畢業(yè)設計中肯定有許多不盡人意和不完善之處，我將在以后的工作、學習中不斷加以思考和完善。
在此由衷感謝答辯組的各位老師對學生的指導和教誨，我也在努力地積蓄著力量，盡自己的微薄之力回報母校的培育之情，爭取使自己對社會產(chǎn)生一些積極的價值！
附錄
附錄1：錘片A4
附錄2：定刀A4
附錄3：動刀A4
附錄4：揉搓板A4
附錄5：電動機帶輪A4
附錄6：大鏈輪A3
附錄7：主動軸A3
附錄8：大帶輪A2
附錄9：輸料壓輥A3
附錄10：箱蓋A1
附錄11：刀盤A2
附錄12：生物質(zhì)秸稈切碎機裝配圖A0