小型秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)【說(shuō)明書(shū)+CAD】

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[2]王飛，陳義厚.新型秸稈撕裂粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)D].長(zhǎng)江大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,2007. [3]姜新波，南亦博. 秸稈鋸切式粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)[D].東北林業(yè)大學(xué),2013. 指導(dǎo)教師（簽名）：__ ______職稱：__ ______ 系（教研室）主任（簽名）： 分管院長(zhǎng)（簽章） 畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 開(kāi) 題 報(bào) 告 設(shè) 計(jì) 題 目： 小型秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 姓 名： 專 業(yè) 年 級(jí)： 2011級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 學(xué) 號(hào)： 指 導(dǎo) 教 師： 時(shí) 間： 2015 年 1 月 23 日 2 一、本設(shè)計(jì)課題的目的意義 現(xiàn)在社會(huì)生活中，人類為了節(jié)約能源，更好更完整的利用資源，因?yàn)椴粩鄬ふ倚碌哪茉?，用?lái)減少或替代一次性能源的消耗。在各種課再生能源中，生物質(zhì)是儲(chǔ)存太陽(yáng)能的位移一種可再生的資源，是可持續(xù)再生能源中的重要組成部分，生物質(zhì)資源在全球資源利用中的低位是不可或缺的。它是唯一的一種即可再生又可直接儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)哪茉?，是僅次于煤炭、石油和天然氣的第四大能源資源，約占全球總能耗的14%。這在發(fā)展中國(guó)家則更為突出，生物質(zhì)占總能耗的35%。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，各種農(nóng)作物秸稈資源相當(dāng)豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年產(chǎn)量就多達(dá)6.4億噸（錢(qián)湘群2003），而棉桿在秸稈資源中占著很大一部分比重，現(xiàn)在，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)步與發(fā)展，產(chǎn)出量應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這個(gè)數(shù)目。然而，大量的秸稈資源又沒(méi)有得到很好的利用，因此，秸稈資源大量過(guò)剩的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。目前，利用生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，將豐富的秸稈資源變廢為寶，轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)燃料，是國(guó)內(nèi)解決秸稈浪費(fèi)問(wèn)題的一個(gè)很好的方法。在轉(zhuǎn)換秸稈之前，需要秸稈粉碎機(jī)將秸稈粉碎。 本課題將設(shè)計(jì)一種適用于丘陵地帶的小型秸稈粉碎機(jī)來(lái)解決秸稈粉碎問(wèn)題，充分利用秸稈資源。 二、本設(shè)計(jì)課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容、預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果和擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： （1）秸稈粉碎機(jī)相關(guān)理論基礎(chǔ)知識(shí)概述； （2）秸稈粉碎機(jī)總體設(shè)計(jì)方案； （3) 秸稈粉碎機(jī)主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)； （4) 粉碎參數(shù)選擇； （5）繪制圖紙并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 預(yù)期設(shè)計(jì)結(jié)果： 通過(guò)收集相關(guān)秸稈粉碎的資料，確定總體方案設(shè)計(jì)和主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終設(shè)計(jì)出一種滿足丘陵地帶作業(yè)要求的小型秸稈粉碎機(jī)。 關(guān)鍵問(wèn)題： 1、總體方案選擇 2、粉碎機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 3、粉碎參數(shù)選擇 三、設(shè)計(jì)方法和步驟 設(shè)計(jì)方法： （1）調(diào)查法：搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料。 （2）文獻(xiàn)研究法：通過(guò)書(shū)籍或網(wǎng)絡(luò)查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料，并進(jìn)行整理。 （3）定量分析法：通過(guò)定量分析法可以使人們對(duì)研究對(duì)象的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步精確化。 （4）經(jīng)驗(yàn)總結(jié)法：通過(guò)對(duì)實(shí)踐活動(dòng)中的具體情況歸納與分析，使之系統(tǒng)化、理 論化，上升為經(jīng)驗(yàn)的一種方法。 設(shè)計(jì)步驟： （1）閱讀相關(guān)的文章和有關(guān)的文獻(xiàn)，掌握小型秸稈粉碎機(jī)理論知識(shí)，對(duì)粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)原則以及基本構(gòu)造和工作原理熟知，為后期的研究打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 （2）總體方案選擇 （3）主要機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) （4）粉碎參數(shù)優(yōu)化選擇 （5）繪制圖紙并完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 四、設(shè)計(jì)工作的總體安排及進(jìn)度 2014.11.1-2015.1.23???畢業(yè)設(shè)計(jì)選題，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，提交開(kāi)題報(bào)告 2015.1.24-2015.3.31???列出畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)基本框架并完成主要內(nèi)容 2015.4.1-2015.4.10??? 中期檢查 2015.4.11-2015.4.29???完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)初稿 2015.4.30-2015.5.14???補(bǔ)充、完善，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)終稿 3015.5.15-2015.5.20???提交畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2015.5.21-2015.5.30???畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 指導(dǎo)教師審查意見(jiàn)： 簽字：　　　　　　 年　月　日 系(教研室)審查意見(jiàn)： 簽字：　　 年　月　日 學(xué)院審查意見(jiàn)： 分管院長(zhǎng)簽章： 年　月　日 設(shè)計(jì)題目： 小型秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 金山學(xué)院 專業(yè)年級(jí)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 2011級(jí) 學(xué) 號(hào)： 116712159 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師、職稱： 2015年 5 月 18 日 目錄 摘要 I 1 引言 1 1.1 秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的目的與意義 1 1.2 秸稈粉碎機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 1 1.2.1 國(guó)外粉碎機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 1 1.2.2 國(guó)內(nèi)粉碎機(jī)的現(xiàn)狀 2 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 3 2 粉碎結(jié)構(gòu)的選擇 4 2.1 錘片式粉碎機(jī) 4 2.2勁錘式粉碎機(jī) 4 2.3 齒爪式粉碎機(jī) 5 2.4 對(duì)堒式粉碎機(jī) 6 3 秸稈粉碎裝置方案的確定 7 3.1 粉碎機(jī)的工作原理 7 3.2 粉碎室的形狀 7 3.3 錘片速度和轉(zhuǎn)子速度的確定 7 3.4 粉碎室寬度的選擇 8 四 設(shè)計(jì)主機(jī)參數(shù) 9 4.1 主機(jī)動(dòng)力 9 4.2 軸承的選擇 10 4.3 鍵的選擇 10 4.4 螺栓的選擇 10 3.5 螺母的選用 10 3.6 墊圈的選擇 10 五 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 11 5.1 帶及帶輪的選用 11 5.2 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 11 5.3 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 12 六 錘片的設(shè)計(jì)計(jì)算 13 6.1 錘片材料的選擇 13 6.2 錘片的數(shù)目 13 6.3 錘片排列的確定 14 5.4 罩板 15 7 總結(jié) 17 參考文獻(xiàn) 18 致謝 19 摘要 21世紀(jì)以來(lái)我國(guó)大力扶持農(nóng)業(yè)發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)已初見(jiàn)成效，不僅增加了我國(guó)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，而且給國(guó)家?guī)?lái)可觀的經(jīng)濟(jì)收入，還能夠提高我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)總值。秸稈資源作為一種重要的生物質(zhì)能源，在我國(guó)產(chǎn)量巨大，但至今一直沒(méi)有得到充分的利用，因此設(shè)計(jì)出一種對(duì)秸稈進(jìn)行切碎、粉碎處理的機(jī)械可以很好地解決此問(wèn)題。目前，秸稈的處理方法很多，可以直接燃燒、還田堆肥，作工業(yè)原料等等，除了直接燃燒外其他的都需要經(jīng)過(guò)切碎粉碎處理。通過(guò)這次對(duì)秸稈粉碎機(jī)整體設(shè)計(jì)及其各部件的分布設(shè)計(jì)的論述與詮釋，來(lái)實(shí)現(xiàn)小農(nóng)機(jī)具在國(guó)內(nèi)的推廣和廣泛的應(yīng)用。 關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械化；秸稈粉碎；設(shè)計(jì) Abstract Since twenty-first Century?our country?to support agricultural developmentvigorously,?implementation?has achieved initial success?of agricultural?machinery,not only?to increase?the international competitiveness of our country,?but alsobring?considerable economic income,?but also?can improve?our gross?national production.?Straw resources as an important kind of biomass energy,huge production in our country,but so far has ont been fully untilized,so designed a straw for chopped,crushing processing machinery is a good way to solve this problem.A lot of processing metuod at present,straw,returning can direct combustion,comost,as industrial raw materials,etc,in addition to direct .Through the discussion?and interpretation?of?the straw pulverizerdistribution design?the?overall design?and its components,?to achieve the?farming machine?in the domestic promotion?and application. Keywords:?agricultural mechanization?;straw crushing;?design 1 引言 1.1 秸稈粉碎機(jī)設(shè)計(jì)的目的與意義 人類為了自身的生存和發(fā)展，不斷尋找新的能源，以減少和替代一次性能源的消耗，在各種可再生能源中，生物質(zhì)是儲(chǔ)存太陽(yáng)能的唯一一種可再生的資源。是可持續(xù)再生能源中的重要組成部分。生物質(zhì)資源在全球資源利用中的低位是越來(lái)越重要，它又是唯一的一種的可再生又可直接儲(chǔ)存與運(yùn)輸?shù)哪茉?，是僅次于煤炭、石油和天然氣的全球第四大能源資源，約占全球總耗能的14%，這在發(fā)展中國(guó)家則更為突出生物質(zhì)能源占總耗能的35%，我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家，各類農(nóng)作物秸稈資源相當(dāng)豐富，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年產(chǎn)出量多達(dá)6.4億，而棉桿在秸稈資源中占著很大一部分的比重，現(xiàn)在，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化的進(jìn)步和發(fā)展，產(chǎn)出量應(yīng)該遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出這個(gè)數(shù)目，然而，大量的秸稈資源又沒(méi)有得到充分的利用，因此，秸稈資源大量過(guò)剩的問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。 目前，利用生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)，將豐富的秸稈資源變廢為寶，轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)燃料，是國(guó)內(nèi)解決秸稈浪費(fèi)問(wèn)題的一個(gè)很好的方法。在轉(zhuǎn)換秸稈之前，需要秸稈粉碎機(jī)將秸稈粉碎。因此，棉桿粉碎機(jī)對(duì)于我國(guó)的綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展有著不可替代的作用。 1.2 秸稈粉碎機(jī)械的發(fā)展現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)外粉碎機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 美國(guó)，加拿大等國(guó)家的小麥、玉米秸稈大部分用于還田。國(guó)外的莖稈還田機(jī)具結(jié)構(gòu)大多為立式結(jié)構(gòu)。具有機(jī)具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，作業(yè)效率高等特點(diǎn)。同時(shí)還有對(duì)秸稈根部進(jìn)行處理加工的整株秸稈粉碎還田機(jī)具。目前國(guó)外莖稈還田機(jī)具普遍向?qū)挿?，與大馬力輪式拖拉機(jī)配套的方向發(fā)展，寬幅秸稈粉碎還田機(jī)具采用液壓折疊的方式進(jìn)行運(yùn)輸。寬幅秸稈粉碎還田機(jī)具在小范圍的工作面內(nèi)可以單獨(dú)仿形，保證工作面內(nèi)秸稈留茬高度一樣。例如美國(guó)的約翰迪爾公司，其莖稈切碎還田機(jī)幅寬由1.2m到5.4m，配套動(dòng)力由50KW到180KW的規(guī)格齊全，其工作幅寬為5.4m的秸稈切碎還田機(jī)由三個(gè)分體組合，左右兩個(gè)分體可以折疊，并可以單獨(dú)隨地仿形。日本采用的是半入式聯(lián)合收割機(jī)后面安裝切草裝置，一次能完成收獲和秸稈粉碎。在大功率，多功能為主的粗飼料粉碎機(jī)占優(yōu)勢(shì)的情況下，西歐國(guó)家還有重視生產(chǎn)小型粗飼料粉碎機(jī)，其特點(diǎn)是體積小，重量輕，動(dòng)力消耗小。意大利塞克公司生產(chǎn)的小型粗飼料粉碎機(jī)的粉碎刀片沿螺旋線分布，機(jī)具震動(dòng)小，粉碎均勻，英國(guó)埃里溫公司生產(chǎn)的38MK2型草捆粉碎機(jī)，粉碎轉(zhuǎn)自只有6個(gè)鉸鏈錘片，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率達(dá)2t/h，粉碎室的結(jié)構(gòu)和性能繼續(xù)改進(jìn)提高。 1.2.2 國(guó)內(nèi)粉碎機(jī)的現(xiàn)狀 近年來(lái)，隨著農(nóng)作物秸稈飼料資源的大力開(kāi)發(fā)和利用，我國(guó)秸稈飼料加工機(jī)械發(fā)展迅速。概括起來(lái)主要有以下幾種。 秸稈切碎機(jī) 該機(jī)又稱為鍘草機(jī)，主要用來(lái)切斷莖稈，如稻谷，稻草，麥稈及玉米秸稈等。較適用于作物乳熟期的青儲(chǔ)，其主要特點(diǎn)是機(jī)型簡(jiǎn)單，功耗低，生產(chǎn)效率較高，但是，秸稈飼料切碎機(jī)在加工過(guò)程中一般無(wú)法破碎秸稈的莖節(jié)。經(jīng)牲畜消化試驗(yàn)表明， 秸稈鍘切后可部分程度的提高采食量，但不能提高秸稈消化率，存在較大的浪費(fèi)。 秸稈飼料粉碎機(jī) 粉碎機(jī)按結(jié)構(gòu)形式的不同科分為四種類型，主要有錘片式，勁錘式，齒爪式和對(duì)堒式。目前，秸稈飼料粉碎多采用錘片式粉碎機(jī)。 秸稈飼料揉碎機(jī) 揉碎機(jī)是我國(guó)近年來(lái)研制出來(lái)的一種新機(jī)型，它采用介于鍘切和粉碎兩種機(jī)械加工方式之間的一種新型加工方式。作物秸稈經(jīng)過(guò)揉碎機(jī)被加工成絲狀，完全破壞了莖節(jié)的結(jié)構(gòu)，并被切成8~10cm的碎斷，使牲畜采食的適口性大大提高，其全株采食率也從原來(lái)的50%提高到95%以上，根據(jù)加T過(guò)程不同，又可分為揉搓機(jī)和揉切機(jī)兩種。 其他秸稈切碎、粉碎機(jī) 目前秸稈飼料加工機(jī)械存在的主要問(wèn)題是無(wú)論是性能上還是可靠性均較差，而且秸稈加工工具主要部件制造質(zhì)量低。因此秸稈飼料加工機(jī)械的發(fā)展動(dòng)向可以分為：（1）進(jìn)一步改進(jìn)和完善現(xiàn)有機(jī)型，改善加工幾的通用性，鍘草機(jī)和揉碎機(jī)實(shí)現(xiàn)系列化，各種機(jī)型的主要工作部件，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，如粉碎機(jī)和揉搓機(jī)的錘片，揉切機(jī)的刀片等；（2）提高機(jī)械制造質(zhì)量，延長(zhǎng)機(jī)械部件的工作壽命；（3）不斷改進(jìn)粉碎室結(jié)構(gòu)和性能，設(shè)計(jì)使用加工質(zhì)量高，能降低的開(kāi)式粉碎室是發(fā)展的方向；（4）逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械作業(yè)的自動(dòng)化和半自動(dòng)化，進(jìn)而降低秸稈飼料加工作業(yè)的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，保證加工質(zhì)量，朝著大功率，大型聯(lián)合作業(yè)方向發(fā)展，；（5）因玉米秸，麥秸，稻草等秸稈形態(tài)，物理機(jī)械特性各不相同，因根據(jù)作物秸稈的不同地區(qū)特點(diǎn)而進(jìn)行加工適應(yīng)性較強(qiáng)的機(jī)具，多功能秸稈加工機(jī)械以及精加工機(jī)械有待于進(jìn)一步研制和開(kāi)發(fā)。 然而，國(guó)內(nèi)秸稈粉碎機(jī)仍然擺脫不了一些技術(shù)問(wèn)題的困擾。其問(wèn)題是機(jī)具性能較差，可靠性偏低，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)昂貴，調(diào)整使用不便，生產(chǎn)率低，針對(duì)性不強(qiáng)等。因此，國(guó)內(nèi)迫切需要進(jìn)一步提高和完善秸稈粉碎機(jī)的性能，本文針對(duì)秸稈粉碎機(jī)的現(xiàn)狀以及優(yōu)缺點(diǎn)展開(kāi)了一系列的研究與討論，以達(dá)到優(yōu)化現(xiàn)有秸稈粉碎機(jī)性能的目的。 1.3 本文研究的主要內(nèi)容 本課題研究主要是通過(guò)對(duì)小型秸稈式粉碎機(jī)的工作原理與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，逐步探求出比較合理的粉碎方式等，設(shè)計(jì)出一種能順利粉碎秸稈并符合正常工作要求的的機(jī)械裝置。 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容： 確定設(shè)計(jì)的總體方案及相關(guān)參數(shù)； 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算； 錘片的選擇及排列方案 2 粉碎結(jié)構(gòu)的選擇 粉碎機(jī)構(gòu)是整個(gè)設(shè)計(jì)中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，不同的粉碎機(jī)構(gòu)有不同的粉碎特性，本文主要選取了四種粉碎機(jī)構(gòu)：錘片式、勁錘式、齒爪式，對(duì)堒式。在本文中，我們最終采用的是錘片式粉碎結(jié)構(gòu)。 2.1 錘片式粉碎機(jī) 錘片式粉碎機(jī)是目前使用最廣的一種粉碎機(jī)，其結(jié)構(gòu)由喂入機(jī)構(gòu)、粉碎室（轉(zhuǎn)子、錘片、罩板）、排料部分三部分組成，錘片式粉碎機(jī)是制藥、食品、化工、科研、冶金等工業(yè)部分將含淀粉的物料或礦石；通過(guò)高速剪切、錘擊在強(qiáng)氣流的驅(qū)動(dòng)下，經(jīng)不銹鋼篩網(wǎng)的過(guò)濾而得所需的粉劑，該設(shè)備設(shè)有吸塵裝置，無(wú)粉末污染。具有溫度低、噪音小、效率高等特點(diǎn)。適宜粉碎化學(xué)物料、中藥材等干燥的脆性物料。 圖2.1 錘片式粉碎機(jī) 2.2勁錘式粉碎機(jī) 本機(jī)主要用于畜牧養(yǎng)殖業(yè)、工礦企業(yè)、大中小型飼料廠。除加工玉米、高梁、秸桿、花生蔓、飼料外還可以加工酚醛樹(shù)脂、鉛、丹、云母、石膏、焦碳、荊子、大黃等礦物質(zhì)和中草藥，也是食品加工廠的必須設(shè)備并備有不銹鋼機(jī)型。 圖2.2 勁錘式粉碎機(jī) 2.3 齒爪式粉碎機(jī) 齒爪式粉碎機(jī)齒爪式粉碎機(jī)是一種能將物料粉碎的機(jī)械設(shè)備。該齒爪式粉碎機(jī)，在機(jī)座上裝有主機(jī)，主機(jī)包括有機(jī)體以及和機(jī)體連接在一起的活門(mén)組成粉碎室，機(jī)體內(nèi)裝有軸承以及由軸承支承的主軸，主軸伸出機(jī)體外部的一端裝有皮帶輪，在粉碎室內(nèi)的一端裝有轉(zhuǎn)子，軸承兩端裝有內(nèi)端蓋和外端蓋，轉(zhuǎn)子上緊固有數(shù)圈鋼齒，與固定在活門(mén)里的齒盤(pán)交錯(cuò)配置，活門(mén)上端有入料口，入料口上面裝有盛料斗，活門(mén)下端有出料口。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，可以用多種動(dòng)力機(jī)械驅(qū)動(dòng)，可以篩出不同粗細(xì)的物料?？梢詮V泛用于糧食、飼料、化工原料及中草藥的粉碎。 圖2.3 齒爪式粉碎機(jī) 2.4 對(duì)堒式粉碎機(jī) 該種粉碎機(jī)可供選礦 、化工、水泥、耐火材料、磨料、建筑材料等工業(yè)部門(mén)中細(xì)碎各種高 、中等硬度的礦石和巖石之用，尤其在建筑材料工業(yè)中生產(chǎn)瓜米石和綠豆沙等產(chǎn)品 ，有較一般破碎機(jī)械更優(yōu)異的效果。 圖2.3對(duì)堒式粉碎機(jī) 3 秸稈粉碎裝置方案的確定 3.1 粉碎機(jī)的工作原理 粉碎機(jī)的工作原理主要是采用擊碎原理，將秸稈從下入口送入粉碎室內(nèi)，帶動(dòng)粉碎室內(nèi)的轉(zhuǎn)子軸組的高速旋轉(zhuǎn)，通過(guò)活動(dòng)錘片對(duì)物料的錘擊將其粉碎，物料由于在被擊碎的過(guò)程中隨著轉(zhuǎn)子軸組的高速旋轉(zhuǎn)近一步的被細(xì)化粉碎。 1—粉碎室， 2—V型帶， 3—銷 圖3.1 粉碎機(jī) 3.2 粉碎室的形狀 粉碎室形狀為長(zhǎng)方體型。 3.3 錘片速度和轉(zhuǎn)子速度的確定 錘片撞擊力的大小與其工作速度有關(guān)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般粉碎精飼料為50～65m/s，粗飼料及各種麥類為70～100m/s?？紤]到本機(jī)為小型粉碎機(jī)選錘片速度為50m/s。 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速為： 式中 D——轉(zhuǎn)子直徑 r/min 3.4 粉碎室寬度的選擇 粉碎室的寬度決定了粉碎物料的多少以及粉碎的效率，因此粉碎室的寬度同樣是粉碎機(jī)的一個(gè)重要的參數(shù)。 本機(jī)的粉碎室寬度為刀罩寬850mm。 四 設(shè)計(jì)主機(jī)參數(shù) 4.1 主機(jī)動(dòng)力 本次設(shè)計(jì)使用給定的主機(jī)，參數(shù)如下： 表4.1 主發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù) 汽油機(jī)功率、轉(zhuǎn)速 7.5kW 1800r/min 行走輪直徑（mm） 400 小皮帶輪直徑（mm） 87 大皮帶輪直徑（mm） 231 主機(jī)變速箱動(dòng)力輸出軸轉(zhuǎn)速（r/min） 678 表4.2 主機(jī)變速箱參數(shù) 行走檔位 主機(jī)變速箱行走輸出軸轉(zhuǎn)速r/min 前進(jìn)1 15.60 前進(jìn)2 29.25 前進(jìn)3 38.56 前進(jìn)4 72.30 前進(jìn)5 49.93 前進(jìn)6 93.62 前進(jìn)7 64.94 前進(jìn)8 121.75 倒退1 23.16 倒退2 43.42 4.2 軸承的選擇 根據(jù)對(duì)該粉碎機(jī)的結(jié)構(gòu)和對(duì)軸的受力分析可知，由于鑿片為對(duì)稱排列，在轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中鑿片所產(chǎn)生的離心力相互抵消，軸承受到鑿片產(chǎn)生的徑向力為零，但是由于轉(zhuǎn)子本身會(huì)產(chǎn)生一定的離心力，同時(shí)轉(zhuǎn)子自身的重力，會(huì)使軸承受到軸向力。因此，在工作過(guò)程中軸承同時(shí)受到軸向和徑向載荷的作用，故選擇深溝球軸承。 4.3 鍵的選擇 轉(zhuǎn)子主軸上與帶輪的連接鍵。選用GB1096——79。 4.4 螺栓的選擇 用來(lái)連接支承汽油機(jī)鋼板與支架、支承粉碎機(jī)鋼板與支架用螺，選用GB5783——86。 3.5 螺母的選用 主要根據(jù)螺栓規(guī)格進(jìn)行選擇： GB6170——86。 3.6 墊圈的選擇 根據(jù)需要選用普通平墊圈：GB848——85。 五 帶的設(shè)計(jì)計(jì)算 5.1 帶及帶輪的選用 本機(jī)選用V帶傳動(dòng)。如下圖 圖5.1 5.2 確定帶輪的基準(zhǔn)直徑并驗(yàn)算帶速 1）初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。根據(jù)測(cè)量，取小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1 =45mm。 2)驗(yàn)算帶速V。 =4.239m/s 3）計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—15a），計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑dd2 5.3 確定V帶的中心距a和基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld 1）根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—20），初定中心距a0=300mm。 2）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—22）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 1030.65 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8—2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld=900mm。 3）按《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（8—23）計(jì)算實(shí)際中心距a。  六 錘片的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.1 錘片材料的選擇 錘片是粉碎機(jī)的主要工作零件，用來(lái)?yè)羲槲锪?。錘片大多數(shù)鉸接在轉(zhuǎn)子上，也可以避免碰到硬物時(shí)損壞機(jī)件，由于受其工作環(huán)境條件的約束，其磨損程度也是很快的，由此考慮到制造成本和使用壽命這里選用材料是65鋼，兩端工作區(qū)熱處理后硬度為HBC220—250，這樣可以提高錘片的使用壽命，達(dá)到一個(gè)即經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的目的。 錘片的形狀有很多種，常用的有矩形錘片，階梯形錘片，尖銳菱形及環(huán)行錘片等。本機(jī)選用的是階梯型錘片，如圖6.1所示。 圖6.1錘片的選擇 6.2 錘片的數(shù)目 錘片的數(shù)量對(duì)粉碎機(jī)的工作性能和效率有很大影響。錘片數(shù)目過(guò)多，產(chǎn)生環(huán)流，形成氣流較大，使秸稈殘?jiān)嗉性诃h(huán)流上，不僅減小了打擊機(jī)會(huì)，降低了粉碎效率，同時(shí)還會(huì)使其功耗增加。但錘片過(guò)少，沒(méi)有錘片打擊空間增加，打擊機(jī)會(huì)減少，也會(huì)使生產(chǎn)率下降。目前，國(guó)內(nèi)外錘片式粉碎機(jī)的錘片密度（錘片累計(jì)厚度與粉碎室有效寬度之比）多在1:2—1:4范圍內(nèi)。 錘片數(shù)目依照錘片工作密度等要求計(jì)算如下 式中 —粉碎室的有效寬度， —錘片工作密度系數(shù)， =0.27—0.47 將參數(shù)數(shù)值代入公式有 取Z=30 6.3 錘片排列的確定 我們采用交錯(cuò)平衡排列方式，這樣可以顯著的提高粉碎效率。交錯(cuò)排列平衡性好，錘片在粉碎室的寬度上分布均勻，但錘片的安裝較為復(fù)雜，目前這種排列形式應(yīng)用較多。交錯(cuò)排列錘片數(shù)目少，制造配件比較方便，轉(zhuǎn)子平衡性能好，機(jī)器振動(dòng)小，物料在粉碎室內(nèi)分布均勻。 錘片的排列應(yīng)該滿足下列要求： （1）錘片應(yīng)該均勻分布在整個(gè)粉碎室寬度上 （2）錘片的排列應(yīng)該有利于轉(zhuǎn)子的動(dòng)靜平衡 （3）錘片應(yīng)該能使物料均勻分布在粉碎室內(nèi)，不應(yīng)使其向一側(cè)堆積 根據(jù)前面對(duì)錘片排列方式的研究，且由錘片數(shù)量的確定，可以確定排列方式如圖6.2所示。 圖6.2 錘片排列示意圖 錘片末端線速度是影響粉碎機(jī)工作性能的重要因素之一，物料的粉碎程度和粉碎機(jī)的生產(chǎn)率隨錘片末端線速度的增高而增大。線速度越大，沖擊粉碎能力越強(qiáng)，越能提高生產(chǎn)率和粉碎細(xì)度，但線速度過(guò)高，則阻尼增大，空載功率消耗增加，空氣還流也增強(qiáng)，排料機(jī)會(huì)減少，反而會(huì)降低生產(chǎn)率，同時(shí)轉(zhuǎn)子的不平衡所產(chǎn)生的振動(dòng)和噪音也隨之增大。因此要選擇恰當(dāng)?shù)腻N片末端線速度。 6.4 罩板 齒板的作用主要是阻礙物料在鑿片與轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的環(huán)流層，加強(qiáng)對(duì)物料的揉搓、磨擦和剪切作用，齒板對(duì)纖維質(zhì)多、韌性大、水分高的秸桿類物料，粉碎作用比較明顯。 采用螺栓將齒板上、下端固定，使其穩(wěn)定可靠，安裝使用方便。 （1）罩板材料：罩板材料采用Q235制造，其齒尖表面激冷成白口以增強(qiáng)耐磨性，灰鑄鐵具有優(yōu)良的減振性，耐磨性好，缺口敏感性小，成本低。 （2）罩板形狀尺寸：基本尺寸由粉碎室寬度而定，罩板齒形采用直齒形，罩板厚度為5mm。如圖6.3所示 圖6.3罩板的設(shè)計(jì) 7 總結(jié) 在本次設(shè)計(jì)當(dāng)中，首先了解了粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)意義和目前國(guó)內(nèi)外粉碎機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀以及優(yōu)點(diǎn)和不足之處，之后通過(guò)了解秸稈粉碎機(jī)的基本概念以及工作原理，從錘片式、勁錘式、齒爪式，對(duì)堒式當(dāng)中最終選取了錘片式作為本次粉碎機(jī)機(jī)構(gòu)的選擇，并了解到錘片式粉碎機(jī)的工作原理以及構(gòu)造，其主要構(gòu)造包括：粉碎室、齒輪V型帶、錘片以及軸承、鍵、螺栓、螺母，墊圈的選擇，再然后對(duì)主機(jī)參數(shù)、V型帶、錘片轉(zhuǎn)速等進(jìn)行了一系列的計(jì)算并獲得最終結(jié)果，滿足基本要求。通過(guò)本次對(duì)小型秸稈式粉碎機(jī)的研究，我們最終發(fā)現(xiàn)，選取錘片式粉碎機(jī)是最優(yōu)選擇，可以達(dá)到更好的粉碎效果，獲得更大的效率。 參考文獻(xiàn) [1]《Metal forming: an analysis of spinning processes》Journal of Materials Processing Technology 103 (2000) 114-119 [2] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院編.農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)工業(yè)出版社，1971 [3] 孟憲源，姜琪. 機(jī)構(gòu)構(gòu)型與應(yīng)用[M] 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社，2004.1 [4] 馮炳饒.模具設(shè)計(jì)與制造簡(jiǎn)明手冊(cè)[M] . 上海：上?？萍汲霭嫔纾?998 [5] 李洪. 機(jī)械加工工藝手冊(cè)[M] . 北京： 北京出版社，1994. 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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(dāng)玉米或作物殘留物很厚時(shí)，用聯(lián)合收割機(jī)進(jìn)行秸稈粉碎還田以減少作物殘留物，然后才鋪散開(kāi)，這樣這些殘留物以后就不會(huì)造成耕作問(wèn)題。然而，在一些作物條件下，秸稈粉碎還田機(jī)是不需要的，甚至也不理想。在這種情況下，在過(guò)去這種情況的處理方法是去除聯(lián)合秸稈粉碎還田機(jī)。這是一件單調(diào)乏味的工作，因?yàn)榻斩挿鬯闄C(jī)很重而且一個(gè)人并不能使笨重的附件相互依附或分離開(kāi)。 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(shè)想提供在聯(lián)合收割機(jī)傳統(tǒng)位置上安裝一個(gè)秸稈粉碎還田器的手段，這將不會(huì)干擾玉米等秸稈從機(jī)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(jìn)一步目標(biāo)是提供一個(gè)安裝秸稈粉碎還田機(jī)的手段，使斬波器可以保持在任何時(shí)候都可以安裝在聯(lián)合收割機(jī)上，但當(dāng)這樣安裝時(shí)，一個(gè)人就可以從一個(gè)執(zhí)行秸稈粉碎的位置轉(zhuǎn)移到其對(duì)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(jié)合位置，一個(gè)遮光罩定位在秸稈架末端，上述遮光罩由架空和結(jié)束部分加入的縱向延伸反向側(cè)墻提供，這一改進(jìn)包括一個(gè)縱向延伸第一個(gè)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(bǔ)充與第一個(gè)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(guò)上述第一和第二渠道附件之間的嵌套合作得以實(shí)現(xiàn)，秸稈粉碎還田器的可滑動(dòng)式安裝使其可沿著第一渠道附件縱向運(yùn)動(dòng)，以保留在接受有關(guān)從秸稈架解除第一個(gè)位置上的秸稈粉碎還田器和相對(duì)于解除秸稈架末端前方對(duì)立位置的秸稈粉碎還田器為手段。