窩眼筒式清選機(jī)的設(shè)計(jì)【2張CAD圖紙+PDF圖】
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黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
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學(xué)生姓名: 劉祥 學(xué) 號(hào): 20054024141
專 業(yè): 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
設(shè)計(jì)(論文)題目:窩眼筒式清選機(jī)的設(shè)計(jì)
指導(dǎo)教師: 萬(wàn) 霖
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2009 年 5 月 21 日
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告
文 獻(xiàn) 綜 述
1、國(guó)外重立式清選機(jī)
在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家,重力式清選機(jī)的生產(chǎn)能力從1t/h到15t/h,臺(tái)面結(jié)構(gòu)從三角臺(tái)面,矩形臺(tái)面到混合形臺(tái)面,氣流形式從負(fù)壓到正壓,已形成多種重力清選機(jī),工藝精良,可靠性強(qiáng)。除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外,已有液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),操作更加靈敏。比較著名的生產(chǎn)廠家有丹麥WESTRUP公司,奧地利HELD公司,德國(guó)PETKUS公司,美國(guó)OLIVER,LMC,CRIPPEN公司。
2國(guó)外重立式清選機(jī)的發(fā)展方向
1,????????????? 氣流系統(tǒng)的選擇:
有壓負(fù)式和正壓式兩種氣流配置形式,其中正壓式由單臺(tái)或多臺(tái)風(fēng)機(jī)供風(fēng)。其中壓負(fù)式供風(fēng)機(jī)類型以瑞士布勒公司產(chǎn)品著稱,種子清選效果理想。正壓式目前占主導(dǎo)地位,由于單臺(tái)風(fēng)機(jī)風(fēng)量分布不均勻或風(fēng)量不夠,目前大多采用正壓多聯(lián)風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu),HELD公司產(chǎn)品設(shè)置了高效多殿風(fēng)機(jī)和非均勻?qū)эL(fēng)板,通過(guò)結(jié)構(gòu)改進(jìn)使氣流通道阻力小,風(fēng)機(jī)效率高。
2,????????????? 臺(tái)面的選擇:
種子在重力式清選機(jī)臺(tái)面上保持的時(shí)間越長(zhǎng),走的距離越遠(yuǎn),種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機(jī)有三角形和矩形臺(tái)面兩種,工作原理相同,均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主要區(qū)別在于,輕重種子由喂料口經(jīng)工作臺(tái)到各自排除口的距離不同。重力清選機(jī)工作時(shí),三角形臺(tái)面上重種子走過(guò)的路徑遠(yuǎn),矩形臺(tái)面上輕雜和中間混合料走過(guò)的路徑遠(yuǎn)。
三角形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的重雜,矩形臺(tái)面結(jié)構(gòu)側(cè)重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率,平衡性好,有利于風(fēng)機(jī)的布置,對(duì)于混合型臺(tái)面則性能適中。在大生產(chǎn)率和古物種子清選中基本使用矩形臺(tái)面,但在小生產(chǎn)率,清除重雜為主的小子粒種子清選中使用三角形臺(tái)面。
3,????????????? 振動(dòng)的選擇
機(jī)械振動(dòng)根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式不同可分為幾種,有電磁驅(qū)動(dòng),振動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng),曲柄連桿機(jī)驅(qū)動(dòng)等。重力式清選機(jī)振動(dòng)方式國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最普遍的是曲柄連桿驅(qū)動(dòng)方式,結(jié)構(gòu)布置和參數(shù)調(diào)節(jié)比較方便,能作到兩廂的平衡。HELD公司產(chǎn)品為自平衡振動(dòng)機(jī)構(gòu),OLIVER公司產(chǎn)品冊(cè)設(shè)計(jì)附加的振動(dòng)平衡架
4,????????????? 國(guó)外重力式清選機(jī)生產(chǎn)能力的標(biāo)準(zhǔn)化于系列化:
OLIVER公司多年來(lái)一直堅(jiān)持專一產(chǎn)品生產(chǎn),不斷進(jìn)行產(chǎn)品更新,原有機(jī)型316,50,80,180,240經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,增加了平衡裝置,風(fēng)量表,轉(zhuǎn)速表等,形成316M,50M,80M,180M,240M,90年代以后又開(kāi)發(fā)出大型的2400,3600,4800,配備了液壓操作系統(tǒng)。
5,????????????? 集中操作并改進(jìn)相關(guān)裝置:
在設(shè)備的操作方便性方面,國(guó)外重力式清選機(jī)都設(shè)置了儀表直接顯示調(diào)節(jié)數(shù)據(jù),不停機(jī)集中控制。臺(tái)面開(kāi)始用鋁合金代替鋼結(jié)構(gòu),選用性能好的鋼絲網(wǎng),OLIVER公司和CRIPPEN公司臺(tái)面還涂了一層甲酸乙酯,增加臺(tái)面鋼絲的摩擦力,增加生產(chǎn)率。延長(zhǎng)使用壽命。臺(tái)面有半罩或全罩除塵,在主排種出口配備振動(dòng)電機(jī)加快出料速度。
3.國(guó)內(nèi)清選機(jī)?
種子精選加工是提高種子質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)種子產(chǎn)業(yè)化、完善“三率”的重要措施。種子加工的目的是除去收獲后種子中惰性物質(zhì)、未成熟的、破碎的、遭受病蟲(chóng)為害的種子和雜草種子,按種子形狀分類實(shí)行精量播種,用化學(xué)藥品對(duì)種子進(jìn)行處理。種子經(jīng)過(guò)精選加工后,凈度可提高2%-5%,千粒重提高5g左右,用種量減少10%-2O%,一般可增產(chǎn)4%-8%。種子加工的原理是根據(jù)種子的物理特性(寬度。厚度和長(zhǎng)度等)和比重對(duì)種子進(jìn)行加工,加工工序的選擇取決于種子的類別、雜質(zhì)的種類以及要求達(dá)到的種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
1.應(yīng)用現(xiàn)狀
1998年全國(guó)加工種子數(shù)量已達(dá)43萬(wàn)kg,精選種子推廣面積6300多萬(wàn)hm2,比上一年增產(chǎn)糧食200萬(wàn)t,經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。種子精選加工適用于全國(guó)范圍。
2.技術(shù)與設(shè)備
?。╨)風(fēng)篩請(qǐng)選機(jī)利用風(fēng)選和篩選從種子中剔除大、小雜質(zhì)和輕雜質(zhì),使種子在寬度和厚度上達(dá)到基本一致。
?。?)窩服筒清選機(jī)利用帶有不同直徑窩眼的滾筒剔除比種子長(zhǎng)和短的雜質(zhì)。如小麥種子中的燕麥、草籽,水稻種子中的大米粒等。
?。?)重力(比重)請(qǐng)送機(jī)利用氣流和振動(dòng)的臺(tái)面,把經(jīng)過(guò)風(fēng)篩清選機(jī)和窩眼筒清選機(jī)加工后,在外形尺寸基本一致的種子中含有的那些不飽滿、發(fā)霉、蟲(chóng)蛀和受病蟲(chóng)害損傷的籽粒剔除,進(jìn)一步提高種子的質(zhì)量。
?。?)種子分級(jí)機(jī)為了滿足玉米種子精密播種的需要,需要對(duì)精選后的種子按尺寸大小進(jìn)行分級(jí)
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窩眼清選機(jī),主要利用物料顆粒長(zhǎng)度分選,用于種子、精米分級(jí)。
風(fēng)篩比重組合清選機(jī),利用物料顆粒在氣流中的臨界速度、顆粒形狀、尺寸(厚度和寬度)、比重、表面狀態(tài)等物理特性分選.用于糧食清理與分級(jí)、清除大中小輕雜質(zhì)及灰塵。
重力分離法(比重法)機(jī)械重力分離法是按比重進(jìn)行分離,有吹氣式和吸氣式
兩種,一般均采用吹氣式。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、定向吹風(fēng)、促進(jìn)籽粒分離的效果。
國(guó)內(nèi)對(duì)糧食清選機(jī)械的研究、生產(chǎn)起步較晚。20 世紀(jì)50 年代引進(jìn)首批樣機(jī),最早的產(chǎn)品是手動(dòng)風(fēng)車(chē)、溜篩,生產(chǎn)率低、清選效果不佳;60 年代的產(chǎn)品是電動(dòng)揚(yáng)場(chǎng)機(jī),雖提高了生產(chǎn)效率,但清選效果仍不理想;70 年代開(kāi)始了對(duì)糧食振動(dòng)分選機(jī)、滾筒篩選機(jī)的研制;80 年代,進(jìn)入了新的發(fā)展階段,在引進(jìn)消化國(guó)外清選機(jī)械先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上,研制出了具有一定先進(jìn)水平的糧食清選加工機(jī)械;進(jìn)入90 年代,新技術(shù)、新產(chǎn)品、新工藝不斷涌現(xiàn),為糧食清選加工業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)保證。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展,基本形成了具有我國(guó)特色、適應(yīng)我國(guó)廣大用戶需要、品種規(guī)格較齊全、自行研究和生產(chǎn)的加工體系。比較好的產(chǎn)品有石家莊市綠炬種子機(jī)械廠生產(chǎn)的5XJC-3A 種子清選機(jī)、無(wú)錫市天地自動(dòng)化設(shè)備廠生產(chǎn)的5X-3 風(fēng)篩式種子清選機(jī)、青島亞諾機(jī)械工程有限公司生產(chǎn)的5XD-3.0 風(fēng)篩式清選機(jī)、佳木斯聯(lián)豐農(nóng)業(yè)機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XF-15 復(fù)式清選機(jī)、石家莊三立谷物精選機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XZC-3A 種子清選機(jī)、石家莊市科星清選機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XZC-5 種子清機(jī)選、河北省種業(yè)集團(tuán)種子機(jī)械有限公司生產(chǎn)的5XZ-3 種子清選機(jī)。
工作原理 窩眼筒清選機(jī)的工作部件為在金屬板上制成窩眼再圈園成型的窩眼筒物料進(jìn)入窩眼后,如其長(zhǎng)度小于窩眼直徑,將陷入窩眼內(nèi)并隨筒旋轉(zhuǎn)上升到一定高度,因重力而墜落進(jìn)入集料槽,再由螺旋輸送器或其他裝置排出。未進(jìn)入窩眼的物料,則沿筒內(nèi)壁呈螺旋線軌跡向后滑移而排出窩眼筒。
窩眼清選與篩選(主要指平面篩篩選)相比,生產(chǎn)效率低,分選精度有一定局限性,但目前窩眼分選仍是按種子長(zhǎng)度進(jìn)行分選的唯一有效辦法。
窩眼筒有整體式與組合式。整體式更換時(shí)拆裝較麻煩,目前多采用組合式,有二,三,四片拼成圓筒,用螺栓固定在滾筒體的幅盤(pán)上,拆裝都較方便。
由于滾筒轉(zhuǎn)速較低,一般均采用帶減速器的電動(dòng)機(jī),而且多數(shù)可以變速,以適應(yīng)清選不同物料。
集料槽沿滾筒全長(zhǎng)至于其中央位置,以便接受從窩眼中墜落的物料。集料槽接料邊在筒內(nèi)的高低位置對(duì)分選有很大影響,通常用蝸輪蝸桿裝置予以調(diào)節(jié),也有用手柄直接轉(zhuǎn)動(dòng)槽體。集料槽應(yīng)可以完全翻轉(zhuǎn),使更換清選物料時(shí)清理方便。收集在集料槽中的短物料多數(shù)采用螺旋輸送器向末端排除,個(gè)別采用振動(dòng)輸送。
窩眼筒內(nèi)長(zhǎng)物料的輸送大多系列用滾筒傾斜及進(jìn)料的推力而自行滑移到末端排除,清選小麥時(shí)傾角以1.5——2.5為宜。如果滾筒平置,應(yīng)采用螺旋輸送器。
主要工作參數(shù)
1.??? 轉(zhuǎn)速 窩眼筒轉(zhuǎn)速的確定與上訴圓筒篩清選機(jī)基本相同。
2.??? 傾角 窩眼筒內(nèi)未設(shè)置長(zhǎng)物料輸送器裝置時(shí),滾筒應(yīng)由進(jìn)料端到排料端向下傾料。
3.??? 負(fù)荷能力 窩眼筒單位面積(筒壁表面)負(fù)荷能力q=400-800kg/m2,滾筒大直徑取大值,直徑小取小值。清選小麥時(shí),按清除短物料算,如果清除長(zhǎng)物料時(shí),負(fù)載能力降低約30%。
窩眼筒直徑一般為300-800,筒長(zhǎng)L與直徑D之比為2到5。
窩眼筒清選機(jī)的功耗可按機(jī)具小時(shí)生產(chǎn)率估算,一般每小時(shí)清選1噸小麥需要功率為0.2-0.35KW。
? 參考資料
[1]張偉,徐樹(shù)來(lái),秦春蘭.農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)[M].東北林業(yè)大學(xué)出版社2003.
[2] 承繼成《精確農(nóng)業(yè)技術(shù)與應(yīng)用》.[J]. 科學(xué)出版社 2002,
[3] 蔣恩臣. 《農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化》[P]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003年.
[4] 何勇. 《精確農(nóng)業(yè)》[J]. 浙江大學(xué)出版社,2003年。
[5] 高煥文. 《農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)學(xué)》[J]. 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2002年
[6] 中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院 [J] 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社 2007-10-1
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畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告
本課題要研究或解決的問(wèn)題和擬采用的研究手段(途徑)
主要解決的問(wèn)題是窩眼筒清選機(jī)的分選效率和質(zhì)量,以及工作參數(shù)對(duì)清選的影響。
為了提高窩眼筒的分選效率與質(zhì)量,可以在滾筒內(nèi)增加一些附屬裝置,例如在筒內(nèi)底部設(shè)拔料錕,可使物料在筒內(nèi)分布比較均勻,提高物料接觸窩眼的幾率。在滾筒末端出口處設(shè)擋板,在集料槽接料邊外側(cè)加拔料桿,在集料槽下部裝螺旋片等。后者起拔勻并推送筒內(nèi)物料的作用。
窩眼孔型與尺寸是分選質(zhì)量的主要關(guān)鍵,因此在設(shè)計(jì)窩眼形狀時(shí),應(yīng)使之能穩(wěn)定并準(zhǔn)確地承托與容納需要分離的物料,并應(yīng)使物料可以順利墜落,不致堵塞,同時(shí)還應(yīng)考慮便于加工成型。窩眼孔并不屬于規(guī)則的幾何體,大致有近似半球形和球臺(tái)形(非對(duì)稱)是目前采用最多的,它的適應(yīng)性較強(qiáng),特別適用于分離略呈圓形的子粒,近似半球形適用于挑選破碎的,小的子粒,如破碎的米粒,麥粒等。錐臺(tái)形(對(duì)稱)適用于分選玉米等大子粒。旋沖型因外緣圓角r很小,承托物料的性能好,主要用于分離稻,麥等物料。這幾種孔型均在沖壓成型后有的還進(jìn)行表面處理以提高耐蝕性能。
組合設(shè)計(jì) 清長(zhǎng)雜于清短雜組合,可以在同一滾筒上配置兩種窩眼尺寸,雙作用滾筒。前一段窩眼尺寸較大,用以除長(zhǎng)雜,后一段窩眼尺寸較小,用以除短雜。
目前大量采用的清長(zhǎng)雜與清短雜相組合的窩眼筒是平行裝置幾個(gè)滾筒串聯(lián)作業(yè)。物料先由第一個(gè)滾筒清長(zhǎng)雜,然后由第二個(gè)滾筒清短雜。因清長(zhǎng)雜的生產(chǎn)率低于清短雜的生產(chǎn)率,要注意能力匹配。
主要清選與輔助清選組合 在主要窩眼筒的下方配置較小的窩眼筒。對(duì)長(zhǎng)雜或短雜進(jìn)行分選,以便回收其中較好的子粒。必要時(shí)也可以對(duì)物料的主流再次分選。并聯(lián)與串,并聯(lián)組合,為提高產(chǎn)量,可將若干個(gè)滾筒并聯(lián)。為了同時(shí)清除長(zhǎng),短雜或進(jìn)行回選,通常構(gòu)成串,并聯(lián)的組合式。窩眼筒與圓筒篩組合將圓筒篩包在窩眼筒外順序進(jìn)行兩種尺寸分選,機(jī)具結(jié)構(gòu)緊湊。將窩眼筒與圓筒平行裝置構(gòu)成機(jī)組是另一種組合方式。5XWS-1.5型種子精選機(jī)組。它由兩個(gè)窩眼筒與一個(gè)圓筒篩組合而成。
研究手段:Pro/ENGINEER工具軟件是美國(guó)參數(shù)技術(shù)公司(Parametric Technology Corporation,簡(jiǎn)稱PTC)的重要產(chǎn)品。在目前的三維造型軟件中占有重要地位,并作為當(dāng)今世界機(jī)械CAD/CAE/CAM領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣。
Pro/ENGINEER提出參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念,并且采用了單一的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)解決特征的相關(guān)性問(wèn)題。Pro/ENGINEER基于特征方式,能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)過(guò)程集成到一起,實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。Pro/ENGINEER軟件的CAE模塊具有強(qiáng)大的工程分析能力。在Pro/MECHANICA模塊中可對(duì)零件模型進(jìn)行有限元分析和優(yōu)化;在機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)模塊中,可對(duì)零部件模型進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真,并獲得距離、速度等輸出曲線。
本設(shè)計(jì)是利用Pro/ENGINEER設(shè)計(jì)關(guān)鍵部件窩眼筒,并實(shí)現(xiàn)新型窩眼筒式請(qǐng)選機(jī)的動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)。模擬清選過(guò)程,進(jìn)行分析與計(jì)算,提出改進(jìn)方法。
畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)(論 文)開(kāi) 題 報(bào) 告
指導(dǎo)教師意見(jiàn):
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2.對(duì)本課題的深度、廣度及工作量的意見(jiàn)和對(duì)設(shè)計(jì)(論文)結(jié)果的預(yù)測(cè):
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