2737 谷物磨粉機的設計與研究

2737 谷物磨粉機的設計與研究,谷物,磨粉機,設計,研究,鉆研 UNIVERSITY本 科 畢 業(yè) 設 計題目： 谷物磨粉機的設計與研究 學 院：工學院姓 名：XXX學 號：XXX專 業(yè)：機械設計制造及其自動化年 級：四年級指導教師：XXX 職 稱：教授 二○一二 年 五 月 I摘要隨著食品工業(yè)的發(fā)展，以及市場需求的變化，近年來我國的磨粉機層出不窮。專用的食品加工用的磨粉機從無到有、從少到多有了長足的發(fā)展?，F(xiàn)今市場上有專用加工一種農(nóng)作物的磨粉機，也有可加工多種農(nóng)作物的磨粉機。各種各樣的磨粉機，從大型的到小型的，名目繁多。磨粉機的工作原理也不一樣，有的是用刀片切削的方式進行粉碎，也有的用磨盤進行磨碎，也有的先用一機構(gòu)進行切碎再進行磨粉。經(jīng)過我的現(xiàn)場的了解和對市場上各種磨粉機的探究，市場上的磨粉機主要是大型商用磨粉機和超小型磨粉機，沒有一種是中型磨粉機。這對需要中小型磨粉機的用戶來說，沒有合適的產(chǎn)品供其選擇。在這里我針對這種情況，設計了一款中型磨粉機，非常適合小型加工廠的使用?？赡ザ喾N谷物，如大米、麥子等。我所設計的磨粉機的工作原理是利用一對平置等徑不等速相向旋轉(zhuǎn)的齒輥（或光輥），以剪切、擠壓、研磨（或擠壓和研磨）的方法將物料粉碎。本機的工作效率高，既適合小型面粉廠又適合家庭。本設計利用Auto CAD軟件繪制相關的圖紙。本設計的主要特點在于所設計的機構(gòu)簡單，實用性強，便于加工。其所用的材料便宜，所以本機的制造成本很低。本設計所設計的磨粉機具有成本低，效率高的特點。關鍵詞：磨粉機、輥式、谷物AbstractIIAlong with the development of food industry, and the change of market demand, in recent years China's grinding machine are endless. Special food processing with a mill from scratch, from a limited amount has developed rapidly. On the market today to have special processing a crop of grinding machine, also have a variety of crops can be processed the grinding machine. All kinds of grinding machine, from large to small, various kinds. The working principle of grinding machine is different also, have a plenty of with a blade cutting way pieces, and also some micropipette grinding with on, also some use first a mechanism to cut up grinding. After my site to the understanding of the market and the mill of the inquiry, in the market grinding machine Lord if large commercial grinding machine and mini mill, no one is medium mill. The need to small and medium mill of users, not suitable products for their choice. Here I in this kind of situation, designed a medium-sized grinding machine, very suitable for the use of small processing plant. Can whet a variety of grains, such as rice, wheat, etc. I designed by grinding machine working principle is to use a pair of flat buy such as track not constant speed at the rotation teeth roll (or light roller) to shear, extrusion, grinding (or extrusion and grinding) methods will material crushing. This machine is of high working efficiency, and is suitable for both small flour factories and suitable for home. This design using Auto CAD software rendering the relevant drawings. This design is the main characteristics of the design of simple structure, practical strong, facilitate processing. It used materials cheap, so the machine manufacturing cost is very low. The design of the milling machine has the design cost is low, the efficiency high characteristic. Key words: mill, roller type, graini目錄1 緒論 ............................................................................................................................11.1 引言 ................................................................................................................11.2 適用范圍及特點 ............................................................................................12 設計方案的確定和關鍵技術的解決方法 ..............................................................22.1 總體結(jié)構(gòu)與主要工作部分 ............................................................................22.1.1 機架 ......................................................................................................22.1.2 外形 ......................................................................................................22.1.3 與機架有關的部分 ..............................................................................22.1.4 磨輥及其支承、清理與調(diào)平 ..............................................................32.1.5 喂料輥及其有關尺寸參數(shù)的確定 ......................................................42.2 傳動系統(tǒng) ........................................................................................................62.2.1 快輥拖動 ................................................................................................62.2.2 輥間傳動 ................................................................................................72.2.3 喂料輥傳動 ..........................................................................................82.2.4 傳動示意圖 ............................................................................................82.3 控制系統(tǒng) ..........................................................................................................92.3.1 傳感機構(gòu) ................................................................................................92.3.2 喂料調(diào)節(jié)機構(gòu) ......................................................................................102.3.3 離合軋—— 軋調(diào)機構(gòu) ........................................................................112.3.4 過載沖擊問題 ....................................................................................122.4 卸料方式 ......................................................................................................132.5 棘輪微調(diào)問題 ..............................................................................................132.6 磨輥的生產(chǎn)率 ..............................................................................................133 本機工作原理與操作方法 ....................................................................................143.1 工作原理 ......................................................................................................143.2 操作方法 ....................................................................................................144 本機的結(jié)構(gòu)特點與先進性 ....................................................................................155 本機的特征 ............................................................................................................166 計算部分 ................................................................................................................176.1 動力計算、選配電機 ..................................................................................176.2 傳動設計 ........................................................................................................176.2.1 三角帶傳動設計 ..................................................................................176.2.2 齒輪減速箱部分的設計 ......................................................................196.2.3 同步帶傳動設計 ..................................................................................236.3 磨輥受力分析 ..............................................................................................246.3.1 磨輥軸的結(jié)構(gòu)設計 ............................................................................246.3.2 磨輥受力分析 ......................................................................................246.4 磨輥軸的校核 ..............................................................................................276.5 軸承的選用與校核 ......................................................................................306.6 關于傳感機構(gòu)的計算 ................................................................................316.7 喂料調(diào)節(jié)機構(gòu)的計算 ..................................................................................326.8 離合軋—— 軋調(diào)機構(gòu)的計算 ....................................................................35ii參考文獻 ......................................................................................................................39致謝 ..............................................................................................................................4011 緒論1.1 引言我國糧食加工機具的發(fā)明和使用很早，片式石磨和石碾已有兩千年的歷史，在晉代以后水磨，水碾就有了發(fā)展。在我國西北地區(qū)，還發(fā)現(xiàn)錐式石磨，和現(xiàn)代的錐式磨粉機很相似。這說明了我國古代勞動人民的勤勞和智慧。目前，隨著農(nóng)業(yè)機械化的飛速發(fā)展，我國農(nóng)村糧食加工作業(yè)也有了一個新的發(fā)展，基本上都是用上了磨粉機。當前，我國農(nóng)村所使用的磨粉機有：小型對輥磨、錐磨、片磨和粉碎機。從使用情況來看，對輥磨由于具有產(chǎn)量高、電耗低、調(diào)節(jié)靈敏方便、穩(wěn)定可靠等 。??1但是有時候小型磨粉機滿足不了在短時間內(nèi)完成比較大的工作量，這時使用大型磨粉機又沒必要，我們針對這一情況設計出了一款中小型磨粉機來滿足這個需求。本機的生產(chǎn)成本比小型磨粉機略高，但是其效率卻更高，能更好的滿足用戶的需求。1.2 適用范圍及特點本產(chǎn)品適用于本產(chǎn)品適用于小型面粉及家庭的糧食加工廠，可從前道皮磨用到心磨。其工作效率高，生產(chǎn)成本低廉，結(jié)構(gòu)簡單，便于操作。用戶可以自行更換部分簡單的零部件。2 設計方案的確定和關鍵技術的解決方法22.1 總體結(jié)構(gòu)與主要工作部分2.1.1 機架目前國內(nèi)外磨粉機的機架制造方式有三種：即整體鑄造、墻板拼裝和焊接墻板機架 。??2整體鑄造機架：其整體性和剛性好，節(jié)省切削加工工時，而且產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，可以說百年不壞。但是，機架鑄造困難，而且鑄造技術要求高，成本高，不利于磨粉機的系列化。墻板拼裝式機架：鑄件體積小，尺寸小，便于制造，成本低，便于安排其他零部件， 便于實現(xiàn)全封閉， 而且有利于磨粉機的系列化。但是， 機架剛度差，容易變形， 切削加工的工作量大。焊接式機架：其生產(chǎn)周期短，重量輕，成品率高。但是，焊接技術要求高，焊接后產(chǎn)生變形及應力及中，必須進行熱處理以消除應力及中。綜合考慮以上各種機架的優(yōu)缺點，本機采用墻板拼裝式機架。2.1.2 外形目前，磨粉機的外形有：敞開式，半封閉式,全封閉式三種 。本機采用全??2封閉式外形，所謂全封閉是指整個磨粉機除快輥皮帶輪外，均布置在密封罩內(nèi)，它的優(yōu)越性在于避免敞開式和半封閉式的缺點，使零、部件得到良好的保護，而且操作安全可靠，機器美觀，車間衛(wèi)生清潔，改善了工人的工作環(huán)境。2.1.3 與機架有關的部分料筒：本機料筒采用有機玻璃，可以觀察進料情況，而且質(zhì)輕美觀。上磨門：本機采用有機玻璃，這樣可以觀察到喂料輥轉(zhuǎn)動及料流等情況。下磨門：本機采用Q235 鋼板制造，下磨門和下?lián)螕跤勉q支軸連接，與上??3撐擋用磁鐵吸住。此結(jié)構(gòu)簡單，實用性強，而且便于開啟、關閉。罩殼：本機罩殼采用Q235鋼板沖壓、焊接制成。側(cè)面罩殼分為上、下、左、右四塊，此結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便。當僅需觀察傳動情況時，只要向上打開上罩殼即可，不必把它卸掉。2.1.4 磨輥及其支承、清理與調(diào)平磨輥：由于磨輥的轉(zhuǎn)速高，承受的壓力大，所以制造磨輥輥體的材料，應具有適當?shù)挠捕?、強度、韌性和耐磨性、并且能在其表面上進行拉絲。此外，還應具有足夠的導熱性能，在工作過程中可以將產(chǎn)生的熱量傳遞給周圍介質(zhì)，使輥體本身的溫度不致過高。輥體表面質(zhì)量對研磨工藝效果有直接影響，因此3要求輥體工作表面硬度均勻，不得有夾砂、氣孔、為了滿足上述要求，輥體采用雙層金屬以離心澆鑄的方法制成。外層為硬度很高的白口合金鑄鐵，純白口深度為輥體直徑的8——13%，硬度為肖氏66——78個硬度單位，其化學成分含有：碳、矽、錳、磷、硫、鉻、鎳、鉬、銅等元素。近幾年來，又研究試制成功了釩鈦合金輥，經(jīng)過試用，其主要性能優(yōu)于鉻鎳鉬合金輥 。上述兩種合金??4輥的內(nèi)層，均為灰口鑄鐵，以提高輥體強度并便于機械加工。所以：輥體是空心的，外層為激冷低合金白口耐磨鑄鐵，內(nèi)層為普通灰口鑄鐵，采用離心兩次澆筑成型。輥軸采用碳鋼——45鋼。輥體和輥軸二者過盈配合，加工配合面后用壓力機將輥軸壓入輥體，然后再進行機加工。1 2 圖1—磨輥 ??11—輥軸 2—輥體對于負荷較小的小型磨粉機，一般采用剖分式軸承（軸瓦）便于磨輥的裝拆。滑動軸承承受磨輥振動和沖擊載荷的能力強，壽命長，徑向尺寸小，易于在機架上安裝，裝拆方便；但磨損嚴重，機械效率低，在潤滑狀況較差的情況下，配合精度低，難以保證輥間軋距的穩(wěn)定性，潤滑油易污染物料性，潤滑油易污染物料。現(xiàn)代磨粉機幾乎全部采用滾動軸承，其摩擦損失小，發(fā)熱小，對減少磨粉機的功率消耗有很大的作用。滾動軸承的回轉(zhuǎn)精度高，可保持快、慢輥間有穩(wěn)定的軋距。滾動軸承供應充足，可節(jié)約稀有金屬。滾動軸承采用黃油脂潤滑， 基本上不存在污染問題。但是滾動軸承也有缺點，其承受磨輥振動和沖擊載荷的能力較差，壽命短。滾動軸承的徑向尺寸大，在磨粉機上安排較困難，而且對拆裝磨輥較為困難 。綜合考慮上述兩種軸承，本機選用深溝球軸承。此軸??5承有自位性能，而且承受載荷較大。為了便于裝拆磨輥，在軸承內(nèi)圈和磨輥之間加了緊釘錐套。軸承座為整體式，慢輥軸承座固定在軸承臂上，快輥軸承座固定在墻板上。清理方法：本機采用刷帚清理粘在磨輥上的物料。調(diào)平問題：本機采用軸承臂鉸支軸加偏心套以調(diào)上下不平，利用雙面單調(diào)來調(diào)水平面不平。42.1.5 喂料輥及其有關尺寸參數(shù)的確定2.1.5.1 輥體材料及其制造方法本機喂料輥采用20號無縫鋼管制成。2.1.5.2 輥徑的確定：根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，定量輥直徑為89mm，分流輥直徑為70～90mm，初定一輥徑，再通過相關資料顯示，最終得出兩個輥徑都為89mm，壁厚為6mm，它的線重量為12.2kg/m。2.1.5.3 齒形的確定根據(jù)小型制粉廠在生產(chǎn)標準粉時，每厘米齒數(shù)多少的選擇應為：前路皮磨5——6牙/厘米，后路皮磨9——10牙／厘米，心磨系統(tǒng) 10——12牙／厘米，所以齒形根據(jù)廠家的不同工藝要求，具體確定不同的皮磨機心磨的齒形 。磨??1齒角度: 磨齒角度是指磨齒兩個斜面的夾角,如下圖所示：圖2—磨齒的鈍角與鋒角 ??1AB與AC是磨齒的兩個斜邊，夾角ㄥBAC 就是磨齒的角，由于制粉工藝的需要，磨齒兩個斜面的形狀是不對稱的，見上圖（磨輥斷面示意圖）。窄面AC稱為鋒面，它與磨輥中心到齒頂連線的夾角，即ㄥCAO叫鋒角；寬面AB稱為鈍面，它與磨輥中心到齒頂連線的夾角，即ㄥBAO叫鈍角。在生產(chǎn)實踐中，對于齒角和接觸角的選擇原則，可大概歸納如下：(1)要求多出粉，麩片大，應選擇較大的齒角，尤其是較大的接觸角。在加工硬麥、陳麥和干麥時，更應選擇較大的接觸角。(2)要求既出面粉，又提麥心，應選擇較小的磨齒角度，并應配合較大的流量。在加工軟麥和水分大的小麥時，更應選擇較小的接觸角。(3)要求刮凈后路麩皮，保持較大麩片，應選擇較大的磨齒接觸角。(4)為了提高前路流量，降低動力消耗，可選擇較小的接觸角 。??1根據(jù)上述原則: 磨齒角度為100°，鈍角為65° ，鋒角為35° 。2.1.5.4 喂料軌跡及物料入磨速度5喂料機構(gòu)的示意圖如下圖所示，假設物料在分流輥的拋料點M切向離開，此時物料的速度V與分流輥 相等，且忽略空氣阻力，即 ，在fVfr???fV拋料點M 處，分流輥對物料沿徑向的支反力N為: fmasing2N??圖3—喂料機構(gòu)示意圖 ??21—喂料門 2—定量輥 3—導料板 4 —分流輥 5—慢輥 6—快輥而此時物料即將拋出，即N=0則 grasinf2??設M點距分流輥中心水平線的垂直高度為 ,則 為：Ahgvrasinrfff 22Ah???建立直角坐標系XMY，將初速 沿坐標軸分解得：fVavfyxcosin?物料軌跡方程 設從分流輥拋料點M到慢輥上物料的下21gtvyx??6落點之間的垂直距離為H，令 ，得物料的運動時間 t為：Hy?， gvty2???物料的入磨速度 為：T??gHvgtvyxyx 222 ????為了提高磨粉機的產(chǎn)量，希望物料的入磨速度 應盡可能接近慢輥的線速T度，而入磨速度 由分流輥線速度 和分流輥與慢輥之間的垂直距離H 決定，TvfV由于 和H的提高都受到限制，在實際設計過程中主要考慮較佳的喂料軌跡，fV而不追求高的入磨速度 。??2對于平置磨輥和傾角小于15°的斜置磨輥，喂料機構(gòu)能直接將物料準確地送入兩輥軋區(qū)；對于傾角大于15°的斜置磨輥，則只能要求喂料物料落在慢輥的表面，且不能先與快輥表面接觸，以減少物料的飛濺?；蛘咴谖沽狭鞯姆较蛟O置弧形導流板，將物料導入軋區(qū)附近，導流板需能根據(jù)軋區(qū)位置的變化進行調(diào)節(jié)。2.2 傳動系統(tǒng)2.2.1 快輥拖動快輥是由電機通過帶傳動的，快輥的轉(zhuǎn)速要求在450～600r/min，確定快輥的轉(zhuǎn)速要綜合考慮動耗、產(chǎn)量和大帶輪直徑。 如果轉(zhuǎn)速過大，大帶輪直徑相對減小，產(chǎn)量增大，但動耗也增大； 如轉(zhuǎn)速過小，雖然動耗減小，但產(chǎn)量也減小，而且大帶輪直徑增大，影響整機的尺寸。若轉(zhuǎn)速變化范圍不太大，對產(chǎn)量的影響很小 。所以綜合考慮上述情況，把轉(zhuǎn)速定在550r/min?？炻伒霓D(zhuǎn)速比為??62.5，快輥與喂料輥剪得轉(zhuǎn)速比為2.75。2.2.2 輥間傳動功能要求：磨粉機快、慢輥間傳動裝置必須保證快、慢輥有較為準確的傳動比，能適應磨輥輥徑的變化及軋距調(diào)節(jié)所引起的快、慢輥中心的變化，有一定的使用壽命，而且噪音要小，傳動件在磨輥軸上應便于安裝拆卸，為了適應研磨不同的物料，快慢輥間應有不同的速比。本機設計三種速比，即2.5、2、1.5。磨粉機的輥間傳動機構(gòu)在空載時起傳動作用；在負載時， 由于封閉功率的存在，其定速作用。負載時，存在封閉功率，使輥間傳動帶（或鏈）的松緊邊對調(diào)轉(zhuǎn)化，帶輪齒的非嚙合面磨損，磨粉機傳動件的壽命降低，所以封閉循環(huán)功率是傳動零件的設計依據(jù)。7傳動方式的比較確定：目前，國內(nèi)外磨粉機輥間傳動方式有：皮帶傳動，齒輪傳動，鏈傳動，扭矩臂差動傳動及雙面同步齒形帶傳動 。 ??7皮帶傳動：皮帶傳動的動力大，磨粉機的粉碎能力大，產(chǎn)量大，不需要潤滑，減小了污染性，對主、從動輪中心距變化的適應能力強，松和閘對皮帶的傳動性能影響較小，工作中的噪音小。但是，皮帶傳動的速比不準確，傳動效率低，而且結(jié)構(gòu)齒寸大，還不安全。所以使得它在磨粉機上的使用越來越少，已逐漸被淘汰。齒輪傳動：和其他機械傳動相比，齒輪傳動的主要優(yōu)點是：工作可靠，使用壽命長；瞬間傳動比為常數(shù)；傳動效率高，傳動精度高，結(jié)構(gòu)緊湊，功率和速度適用范圍很廣。但是高精度的齒輪的成本很高；當精度低時，振動和噪聲較大；不適用于軸間距較大的傳動 。 ??8鏈傳動： 鏈傳動對于松合閘引起的磨輥中心的變化對鏈傳動性能的影響不大，能適應不同直徑磨輥的使用（緊需調(diào)節(jié)張緊輪的位置），其傳動比準確，缺點為：傳動鏈的承載能力不大，鏈傳動對于主、從鏈輪的不同面度較為敏感，因此， 兩磨輥的軸向竄動將影響傳動性能，所以傳動鏈的壽命較低，傳動機構(gòu)的尺寸較大， 鏈傳動需用稀油潤滑，，鏈輪箱必須有可靠的密封，以防止污染，鏈輪的裝拆也不方便。 扭矩臂差動傳動： 優(yōu)點：磨輥的松合閘不影響機構(gòu)中齒輪副的中心距，并能保證齒形帶輪中心距基本不變，傳動性能好，噪音小，齒輪箱的密封性能好，齒形帶不需有潤滑，門有潤滑油的污染問題，機構(gòu)的尺寸小，便于封閉。但是，它也存在缺點：軸承臂的位置調(diào)節(jié)需繞其慢輥軸轉(zhuǎn)動。 因此，當磨輥直徑減小后，軸承臂上移所引起的齒形帶輪中心的變化，不能完全由從動輪軸心和軸承臂鉸支抵消， 所以松合閘對齒形帶輪中心距仍有一定影響，機構(gòu)中的齒輪減速箱重量較大（56公斤左右）， 沒有把手， 裝拆不方便。雙面同步齒形帶傳動：雙面同步齒形帶傳動集齒輪傳動合帶傳動的優(yōu)點于一身。其傳動效率高，節(jié)能效果高，經(jīng)濟效益好，帶與齒形輪之間往返間隙小，嚴格同步，不打滑，傳動比準確，角速度恒定，不需潤滑油， 既節(jié)省油又不會產(chǎn)生污染，使用壽命長而且不需維修保養(yǎng)，使用速度范圍大，因其輕而離心力小，所以可高速傳動，也可低速高扭矩傳動。但是，它存 在 很 多 缺 陷 ， 壽 命 短 ， 不 耐 磨 ， 齒 剝 離 現(xiàn)象 嚴 重 ， 嚙 合 不 良 等 等 。 由 于 齒 剝 離 現(xiàn) 象 嚴 重 ， 會 導 致 整 個 機 器 的 傳 動 產(chǎn) 生重 大 影 響 ， 很 可 能 會 釀 成 生 產(chǎn) 事 故 ， 安 全 隱 患 較 大 。綜上所述， 本機輥間傳動采用齒輪減速箱傳動。2.2.3 喂料輥傳動動力來源：傳統(tǒng)的磨粉機的動力來源都從快輥傳遞，由于快輥轉(zhuǎn)速較高，而分流輥的8轉(zhuǎn)速較低，所以必須配置減速箱，它不僅結(jié)構(gòu)復雜，而且安裝也復雜，增加了成本。本機的動力來源于慢輥，由于慢輥由磨輥傳動機構(gòu)減速了一級，傳到分流輥再減速一級，就不用減速箱了，所以其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。張緊問題：目前，國內(nèi)外的磨粉機喂料輥傳動皆有張緊輪張緊，而本機利用巧妙的結(jié)構(gòu)安排解決了張緊問題，并不需要用專門的張緊裝置，所以結(jié)構(gòu)得到了簡化。前后輥傳動方式：本機喂料輥前后輥傳動采用單面同步齒形帶傳動，單面同步齒形帶傳動集齒輪傳動合帶傳動的優(yōu)點于一身。其傳動效率高，節(jié)能效果高，經(jīng)濟效益好，帶與齒形輪之間往返間隙小，嚴格同步，不打滑，傳動比準確，角速度恒定，不需潤滑油，既節(jié)省油又不會產(chǎn)生污染，使用壽命長而且不需維修保養(yǎng)，使用速度范圍大，因其輕而離心力小，所以可高速傳動，也可低速高扭矩傳動。2.2.4 傳動示意圖圖4—傳動示意圖2.3 控制系統(tǒng)2.3.1 傳感機構(gòu)目前，國內(nèi)外傳感機構(gòu)基本上有以下幾種：9電極板傳感機構(gòu)，該機構(gòu)的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)簡單，動作靈敏。缺點：后道磨粉機的極板易被面粉粘上，以至失效，效果不好。 杠桿組及“噴射式 ”射流元件組成的傳感機構(gòu)，該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點在于：結(jié)構(gòu)較簡單， 動作靈敏。缺點：使用壽命短。光電傳感機構(gòu)，該機構(gòu)的優(yōu)點在于：動作靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單。缺點：光電管易被面粉粘上，以至失效，所以使用效果不好。杠桿組傳感機構(gòu)，優(yōu)點：使用壽命長。缺點：結(jié)構(gòu)較復雜，靈敏度不高。杠桿組及電傳感機構(gòu)，優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，靈敏度高，使用壽命長。 缺點：易造成離合閘動作頻繁。綜合考慮上述各種傳感機構(gòu)，本機所用的傳感機構(gòu)自我設計。其目的是為了達到結(jié)構(gòu)簡單，性價比高。圖5—傳感機構(gòu)示意圖該機構(gòu)的工作原理為：感應鐵片與與之相連的軸焊接在一起，物料壓在鐵片上面，彈簧的拉力略大于鐵片所受到的重力，當由物料進入時，感應鐵片就會受到物料重力的影響轉(zhuǎn)動，這時傳動桿就會轉(zhuǎn)動，當傳動螺桿沒有轉(zhuǎn)動時與螺套連接的部分就不會左右移動，這時慢輥與快輥是分開的，防止產(chǎn)生空轉(zhuǎn)，使得快輥與慢輥直接摩擦從而降低其壽命。當感應鐵片帶動傳動螺桿轉(zhuǎn)動時，螺套就會向右移動，這時快慢輥合在一起，開始研磨的工作。2.3.2 喂料調(diào)節(jié)機構(gòu)料門調(diào)節(jié)機構(gòu)有以下幾種：1.手動喂料調(diào)節(jié)機構(gòu)：10結(jié)構(gòu)簡單，易于隨時根據(jù)實際情況改進，價格低廉。但不能根據(jù)進機物料量的變化自動調(diào)節(jié)料門的開啟度，以至喂料量不均勻， 如果突然斷料就會造成磨輥相碰。所以在能夠?qū)崿F(xiàn)其功能的情況下，使用這種結(jié)構(gòu)。2.氣、液壓連動喂料調(diào)節(jié)機構(gòu)：其靈敏度高，能隨進機物料量的大小而改變料門的開啟度，但是，對氣、液壓元件的質(zhì)量要求高。3.電控制喂料調(diào)節(jié)機構(gòu)：其靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，能實現(xiàn)隨動。但是增加了動耗。 綜合考慮以上幾種機構(gòu)，本機選用手動喂料調(diào)節(jié)機構(gòu)。圖6—喂料調(diào)節(jié)機構(gòu)示意圖該機構(gòu)的工作原理為：通過轉(zhuǎn)動螺套使與之配合的螺桿上下移動，螺桿與桿1之間焊接，桿1與輥A焊接，桿1帶著輥A繞著鉸鏈轉(zhuǎn)動，這時AB兩輥之間的距離就會改變，從而達到改變調(diào)節(jié)喂料的速度的目的。2.3.3 離合軋——軋調(diào)機構(gòu)功能要求：對離合軋——軋調(diào)機構(gòu)的功能要求是：使磨輥在工作時實現(xiàn)定軋距； 完成松和閘動作；能滿足新輥及舊輥的使用；機構(gòu)能簡便、準確地調(diào)節(jié)兩磨輥的平行度， 使兩磨輥不平行度不大于0.01mm ；能簡便、準確地調(diào)節(jié)軋距大小，且在調(diào)節(jié)后仍保持兩輥的平行度；機構(gòu)設有磨粉機的過載安全保護裝置；對于自動控制松合閘的磨粉機，必須另設手控松合閘機構(gòu)，以免在自動控制系統(tǒng)失靈時能維持生產(chǎn)；機構(gòu)應便于拆換磨輥，且在拆換的過程中盡可能少的拆換其他零件；機構(gòu)的各項操作簡單可靠；機構(gòu)的結(jié)構(gòu)應簡單可靠。11設計原則：本機構(gòu)的設計原則是能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能要求；而且要結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、換輥方便。離合軋——軋調(diào)機構(gòu)的比較確定：手動離合軋——軋調(diào)機構(gòu)：離合軋靠偏心縱軸的旋轉(zhuǎn)來實現(xiàn)。軋調(diào)靠手輪或手柄帶動牛腿動作來實現(xiàn)，而且還安有保安彈簧。此種機構(gòu)龐大，笨重，結(jié)構(gòu)復雜， 換輥也不太方便。自動離合軋——軋調(diào)機構(gòu)：離合閘靠氣、液缸推動牛腿運動來實現(xiàn)。軋調(diào)機構(gòu)與手動離合軋——軋調(diào)機構(gòu)的軋調(diào)機構(gòu)相似，而且還裝有保安彈簧。此種機構(gòu)也比較復雜，換輥不方便，但其操作比手動離合軋——軋調(diào)機構(gòu)方便。但是這種離合扎價格太高不適用于本機。綜合考慮以上幾種機構(gòu)，本機采用手動離合扎，該離合扎結(jié)構(gòu)簡單，操作方面，換輥也方便。價格低廉，性價比比較高。該機構(gòu)的機構(gòu)圖如下：圖7—扎調(diào)機構(gòu)示意圖該機構(gòu)的工作原理為：螺桿1與螺套配合，通過轉(zhuǎn)動螺桿使得螺套左右移動，與螺套相連接的下面的部分就可以實現(xiàn)左右移動，從而實現(xiàn)磨輥的水平方向上的移動；上螺桿與下螺桿的螺距一樣的，這樣就可以實現(xiàn)軸承臂的上下移動，從而使磨輥實現(xiàn)豎直方向上的移動,棘輪爪手柄轉(zhuǎn)動一圈，扎距變化量為0.058mm ，這樣可以達到微調(diào)的目的。綜上，該機構(gòu)可以很好的實現(xiàn)兩磨輥??2之間的距離的改變。122.3.4 過載沖擊問題本機的過載保護依靠彈簧盒。當物料過載時軸承向下通過軸承臂向下壓，這時彈簧通過墊片向下壓彈簧盒，彈簧盒中的彈簧收縮致使軸承臂可以向下運動，這樣的話就可以避免過載問題的出現(xiàn)。2.4 卸料方式目前磨粉機的卸料方式就兩種：自流卸料和磨膛吸料。采用自流卸料時， 磨粉機就必須安裝的要高一些，這樣的話機體的總體積就會很大。而磨膛吸料可以把磨粉機的外殼做的小一些，但是相應的會增加機器的成本。本機的卸料方式為：自流卸料。這樣的話可以大大減小本機的生產(chǎn)成本，有利于本機的市場開發(fā)等方面的進行。2.5 棘輪微調(diào)問題當棘輪控制桿通過杠桿調(diào)節(jié)棘輪套筒時，棘輪套筒就會轉(zhuǎn)動。而棘輪套筒中的兩根螺桿的螺距是不一樣的。棘輪套筒轉(zhuǎn)動一圈，下面的螺桿就會向上或向下移動0.058mm。這樣的話就可以達到微調(diào)的目的了。2.6 磨輥的生產(chǎn)率根據(jù)物料在粉碎區(qū)的運動分析知，物料相對于慢輥靜止，而被快輥剪切刮開。在保證粉碎效果的前提下，最理想的狀態(tài)是：小麥被剪切刮開后，其縱向截面完全布滿慢輥表面，此時的小麥通過量即為磨輥的理論生產(chǎn)率。若小麥的平均粒重為0.03g，小麥的縱向面積為 ，慢滾的轉(zhuǎn)速為220r/min，則每厘2cm65?米輥長的生產(chǎn)率為 ，可以以這個值來計算接料筒容積 。??in.c/kg5.0 ??2133 本機工作原理與操作方法3.1 工作原理本機的工作原理時利用一對平置等徑不等速相向旋轉(zhuǎn)的齒輥（或光輥），以剪切、擠壓、研磨（或擠壓和研磨）的方法將物料粉碎。物料由喂料輥均勻地喂入磨輥的粉碎區(qū)內(nèi)，物料在被粉碎前與慢輥相對靜止，與快輥相對滑動。物料進入粉碎區(qū)時，慢輥相當于托板，快輥相當于刮刀，把物料刮開，接觸到快輥齒的部分物料胚乳被快輥刮走，快輥齒夠不到的物料其余部分仍與慢輥保持靜止，直到除了粉碎區(qū)而落入料斗， 粘在磨輥上的物料通過清理機構(gòu)的清理作用也落入料斗，落入料斗的物料， 通過自流卸料方式被排出機外。3.2 操作方法設備安裝好后， 先讓機器空載運轉(zhuǎn)，如發(fā)現(xiàn)有不正常的現(xiàn)象應立即停車， 調(diào)整好后再試車。這樣反復進行調(diào)試，直到?jīng)]有異?，F(xiàn)象為止。當磨粉機需要進行工作時，首先按照該機所粉碎的物料，除調(diào)軋距，軋距調(diào)節(jié)好后，然后按啟動按鈕，使磨粉機處于準備工作狀態(tài)。當進機物料達到一定值時，料門打開，喂料輥轉(zhuǎn)動，磨輥自動合閘，磨粉機就進入了工作狀態(tài)。打開下磨門，檢驗被粉碎過的物料是否符合面粉廠生產(chǎn)的工藝要求。如不符合要求，就應該轉(zhuǎn)動兩邊的軋距調(diào)節(jié)手輪調(diào)節(jié)軋距，直至被粉碎過的物料符合工藝要求為止，關上下磨門。磨粉機就開始正常工作。需要停車時，按停車按鈕便可停車。144 本機的結(jié)構(gòu)特點與先進性本機的設計綜合了國內(nèi)外先進磨粉機的優(yōu)點，并對某些結(jié)構(gòu)進行了改進，使其更加完善，可以說使一臺先進的磨粉機。本機的結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，實用性強，裝、拆、檢修方便，而且各個結(jié)構(gòu)的尺寸都比較小。本機磨輥內(nèi)平置，其喂料性能好；喂料流可直接進入粉碎區(qū)， 并便于操作人員觀察和調(diào)整喂料情況；粉碎后的物料對下磨門無噴粉情況，拆換磨輥方便。磨輥傳動采用直齒齒輪和帶輪傳動，這樣的話，其結(jié)構(gòu)簡單、緊湊。喂料輥離合器采用了自動傳感裝置。這樣的話，可以很方便的實現(xiàn)空滾不會產(chǎn)生磨輥現(xiàn)象，更好的保護磨輥。本機的第一級傳動——電機到大皮帶輪，采用B型三角帶，兩個喂料輥間采用直齒齒輪，軋距調(diào)節(jié)機構(gòu)采用水平豎直兩個方向上的調(diào)整，尤其是豎直方向上可以實現(xiàn)微調(diào)。所以說本機是一臺先進的磨粉機。155 本機的特征綜上所述，本機具有以下特征：1、磨輥水平排列便于物料進入磨輥縫隙；2、電動機的功率較大，生產(chǎn)效率高；3、磨輥傳動采用平皮帶或三角皮帶；4、磨輥傳動采用齒輪傳動；5、采用深溝球軸承，消耗潤滑劑少，易于維護，噪聲小；6、采用玻璃鋼整體外殼結(jié)構(gòu)，密閉性好，噪音小。166 計算部分6.1 動力計算、選配電機由公式：N d=（6——1）???????iqbDnmk??19480??9:機械傳動軸承損失總效率di???cn1:快輥轉(zhuǎn)速，550r/min;q:單位輥長上的壓力，以實驗取值為15kg/cm ；??10b:輥長度，350mmD:磨輥直徑，250mm;:物料與快輥的摩擦系數(shù)，0.43；k?：物料與慢輥間的摩擦系數(shù)，0.49mi：快輥與慢輥的速比，2.5；：軸承效率，0.98；c?：齒輪效率，0.98；i：三角帶效率， 0.96dNd ：電機功率。代入數(shù)值，N d =9.41kW。根據(jù)N d，選Y系列電機Y160M-4(11kW) ??1其同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,滿載轉(zhuǎn)速為1460r/min。6.2 傳動設計6.2.1 三角帶傳動設計由于電機的功率9.4kW，快輥的轉(zhuǎn)速為550r/min; 計劃采用額定轉(zhuǎn)速為1460r/min異步電動機帶動并采用三角膠帶傳動。根據(jù)以9.4kW 功率從表4—5，查出可采用B或C 型三角帶，并采用輪槽角φ=38°的帶輪。由表4—6查出電機帶輪直徑 =225mm 。所以帶輪直徑1D??62D17，取580mm。m3.57920146???2Dn因工作載荷平穩(wěn)，取 ,1.Ak計算功率： （6——0.35kW9.4????dcNP2）選帶型號：選B型三角膠帶驗算帶速，v = 在15--25m/s 的范圍內(nèi) 。)16/(1nD?,s/m2.7??12初定中心距：2（D 1+D2） ??ha??215.02 (225+580) 0)8(取 800mm (452.75——1610) ?初算帶長：L + 2/ （6——am???3）m5.40/)(12?D7??由圖11.43.90L取 基準長度150?L實際中心距：（6——??284???mmDL??4）452.75mm < ;1.926a0?小輪包角： ° ° （6——57801?????12?5）求帶根數(shù)帶速： （6——s/m2.7106?nDv?6）傳動比： 65.42?i帶根數(shù)：由表11.9 ??8;kW4.0P表11.7 9?表11.12 ??87.1?L18（6——??3.207.19546.0 ????????LckPz?7）取 3z求軸上載荷：張緊力： （6——N13.855.202???????????qvkvzFc?8）軸上載荷： .0sin10ZQ（6——9）6.2.2 齒輪減速箱的設計項目 電機 快輥 慢輥功率（kW） 11 9.94 9.74轉(zhuǎn)速（ r/min） 1460 550 220轉(zhuǎn)矩（Nm） 71.95 172.59 422.8效率 0.95 0.96注：選擇齒輪材料：小齒輪-40Cr, 大齒輪-45，表1齒面接觸疲勞強度計算：（1）初步計算：轉(zhuǎn)矩： （6——Nm59.7205.916???nPT10）齒寬系數(shù)： 表12.13 ，取1db???8.0d??接觸疲勞極限：由圖 取 ，C17.2MPａ71limH?；MPa5802lim?H?初步計算的許用接觸應力： ??,.limHa639011??；P529li2H.?值 取 ， （表12.16 ）dA8?dA??8初步計算的小齒輪直徑：（6——??3211uTHd??????81911）其中 為速比，5.2?u取 ；147.8??dmd150?初步齒寬： 9??dψb（2）校核計算：圓周速度v: ; （6——s/106nπv3.4?12）精度等級：由表12.6 ，取為8級精度。??齒數(shù)z和模數(shù)m：初取 3?1z取 ；,.2750??752z；1/zd