2029 5XZ-3.0型重力式清選機下體設計,xz,重力,式清選機,下體,設計 本科畢業(yè)設計開題報告題 目： 5XZ-3.0 型重力式清選機下體設計 院 （系）： 機械工程學院 班 級： 姓 名： 學 號： 指導教師： 教師職稱： XX 學院本科畢業(yè)設計開題報告題 目 5XZ-3.0 型重力式清選機下體設計 來源 工程實際1、研究目的和意義隨著農(nóng)業(yè)機械化的發(fā)展，農(nóng)作物種子清選機械也日趨成熟，其中正壓式重力清選機發(fā)展最快。5XZ-3.0 型正壓式重力清選機適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工。可在加工線中配套使用，也可用于單機作業(yè)。本設計研究設計生產(chǎn)率為 3.0t/h 的 5XZ-3.0 型重力式清選機的主要參數(shù)，包括振幅、振動頻率、縱橫向傾角、臺面摩擦力情況及風量風壓情況，并在原基礎上對操作調節(jié)上進行改進，簡化操作難度。2、國內外發(fā)展情況(文獻綜述)種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個過程通過使用重力式清選機實現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機的氣流和振動篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機械化田間播種。a、國外重力式清選機評述：在歐美發(fā)達國家，重力式清選機的生產(chǎn)能力從 1t/h 到 15t/h，臺面結構從三角形臺面、矩形臺面到混合形臺面，氣流形式從負壓到正壓，已形成多種系列化重力式清選機，工藝精良、性能穩(wěn)定、可靠性強、噪音相對較低。除傳統(tǒng)的機械調節(jié)外，已開發(fā)出液壓調節(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 HEID 公司、德國 PETKUS 公司、美國 OLIVER 公司、LMC 公司 [1]。從性能上看，無論是三角臺面還是矩形臺面振動平穩(wěn)，風量在臺面上非均布且有規(guī)律分布，物料能很好地布滿整個臺面，種子分離效果明顯。從結構上看，丹麥 WESTRUP 公司產(chǎn)品采用三角形臺面單風機正壓式結構，重雜清理效果較好；奧地利 HEID 公司的產(chǎn)品是多聯(lián)風機矩形臺面，雙質點平衡結構，無效振動和噪音?。坏聡?PETKUS 公司產(chǎn)品單風機矩形臺面；美國 OLIVER 公司產(chǎn)品三角形或矩形臺面，采用多聯(lián)離心風機，噪音略高但分選效果明顯，又開發(fā)出液壓調節(jié)裝置，操作靈活，適用于大型設備的操作，其小噸位產(chǎn)品采用混合型臺面（如 316M 型） ，尤其適合于蔬菜等小粒種子的清選，能耗及噪音適中；LMC 公司的產(chǎn)品采用雙振動架平衡機構，清選效果適中，但總體結構龐大。CRIPPEN 公司產(chǎn)品采用矩形臺面，多聯(lián)前彎曲多葉片風機，風機出風口有角度，噪音小 [2][3]。b、重力式清選機的發(fā)展方向：（1）氣流系統(tǒng)的選擇：重力式清選機有負壓式和正壓式兩種氣流配置形式，其中正壓式由單臺或多臺風機供風。其中負壓式供風類型以瑞士布勤（BUHLER）公司產(chǎn)品著稱（1980 年前后河北正定縣在“四化一供 ”中安裝了布勒公司引進的 3t/h 種子加工成套設備，重力式清選機為 MTLB-100 型） ，種子清選效果理想，當時上海向明機械廠在消化吸收基礎上開發(fā)出 5XZ-1.0 和 5XZ-2.5 負壓重力式清選機，但由于能耗、噪音較大，振動不易平衡，操作不便，目前已逐步被淘汰。正壓式目前占據(jù)主導地位，由于單臺風機風量分布不勻或風量不足，目前大多采用正壓多聯(lián)風機結構，OLIVER 公司產(chǎn)品設置導流板，HEID 公司產(chǎn)品設置了高效多殿風機和非均布導風板，通過結構改進使氣流通道阻力小，風機效率增高。（2）臺面的選擇：種子在重力式清選機臺面上保持的時間越長，走過的距離越遠，種子分離和分選效果就越好。一般重力式清選機有三角形和矩形臺面兩種，工作原理相同，均有分層區(qū)和分離區(qū)。其主區(qū)別在于：輕、重種子由喂料口經(jīng)工作臺到各自排出口的距離不同。重力式清選機工作時，三角形臺面上重種子（包括重雜）走過的路徑遠，矩形臺面上輕雜和中間混合料走過的路徑遠。三角形臺面結構側重于除去種子中的重雜；矩形臺面結構側重于除去種子中的輕雜和生產(chǎn)效率，平衡性能好，有利于風機的布置；對于混合型臺面則性能適中。在大生產(chǎn)率和谷物種子清選中基本使用矩形臺面，但在小生產(chǎn)率，清除重雜為主的小子粒種子清選中仍使用三角形臺面。（3）振動的選擇：機械振動根據(jù)驅動方式不同可分為幾種，有電磁驅動、振動電機驅動、曲柄連桿機構驅動等。重力式清選機振動方式國內外應用最普遍的是曲柄連桿驅動方式，結構布置和參數(shù)調節(jié)較方便，能做到理想的平衡。HEID 公司產(chǎn)品為自平衡振動機構，OLIVER 公司產(chǎn)品則設計為附加的振動平衡架。（4）國外重力式清選機生產(chǎn)能力的標準化與系列化：OLIVER 公司多年來一直堅持專一產(chǎn)品生產(chǎn)，不斷進行產(chǎn)品更新，原有機型316，50，80，180，240 經(jīng)過改進后，增加了平衡裝置、風量表、轉速表（頻率顯示）等，形成 316M、50M、80M、 180M、240M ，90 年代以后又開發(fā)出大型的2400、3600、4800 型產(chǎn)品，配備了液壓操作系統(tǒng)。5）集中操作并改進相關裝置：在設備的操作方便性方面，國外重力式清選機都設置了儀表直接顯示調節(jié)數(shù)據(jù)，不停機集中控制。臺面開始用鋁合金代替鋼結構，選用性能好的鋼絲網(wǎng)，OLIVER 公司和 CRIPPEN 公司臺面還涂了一層氫基甲酸乙酯，增加臺面鋼絲的磨擦力，增加生產(chǎn)率，延長使用壽命。臺面有半罩或全罩除塵，在主排種出口配備振動電機加快出料速度 [4]。c、國外重力式清選機企業(yè)的發(fā)展歷程：據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織在 20 世紀 80 年代初編印的世界種子加工機械生產(chǎn)廠商和產(chǎn)品名錄，當時共有種子加工機械廠商約 100 家（不包括中國） ，主要企業(yè)分布在歐洲和美國。經(jīng)過十幾年的演變，歐洲企業(yè)經(jīng)歷了兼并與產(chǎn)品創(chuàng)新的變化，美國企業(yè)則進入產(chǎn)品革新與開拓階段企業(yè)總數(shù)減少，實力增強 [5]~[8]。美國著名種子加工機械生產(chǎn)廠商經(jīng)過幾十年的市場競爭，開發(fā)、保持和發(fā)展了自己產(chǎn)品的特色，重點生產(chǎn)有特色的產(chǎn)品，有些工廠主既是產(chǎn)品的設計和專利擁有者，又是公司總裁，對自己的產(chǎn)品和技術開發(fā)方向相當了解。如美國 CRIPPEN 公司生產(chǎn)重力式清選機已有 70 多年的歷史，進入 90 年代兼并了別的公司，很有起色，老式重力式清選機在保持原有傳統(tǒng)的基礎上進行了革新。美國 OLIVER 公司多年來一直專一生產(chǎn)重力式清選機，90 年代為與美國大農(nóng)場的生產(chǎn)規(guī)模相適應，又開發(fā)出超大型重力式清選機，操作和使用非常方便。丹麥 CIMBRIA 公司進入 80 年代后收購了奧地利有百年歷史的 HEID 公司，近年來又開發(fā)出新一代重力式清選機。德國PETKUS 公司傳統(tǒng)產(chǎn)品是風篩表選機，近年來也開發(fā)了重力式清選機和其他產(chǎn)品 [9]。3、研究/設計的目標a. 根據(jù)給定參數(shù)生產(chǎn)率 3.0t/h、振動頻率 300－600 、振幅 7mm，設計 5XZ-3.0型重力式清選機，使之適合種子加工廠按照種子比重精選種子b. 完成 5XZ-3.0 型重力式清選機的說明書和相應的圖紙繪制。c. 對 5XZ-3.0 型重力式清選機存在的問題提出一定的改進方法，使之參數(shù)結構更合理。4、設計方案（研究/設計方法、理論分析、計算、實驗方法和步驟等）根據(jù)所學的專業(yè)理論知識,并結合現(xiàn)實生產(chǎn)加工的需要,應該從以下三個方面進行設計工作:首先,研究重力式清選機的工作原理和物料輸送機理，通過理論分析，了解現(xiàn)實使用中重力式清選機的具體工況。為下一步的結構參數(shù)優(yōu)化做準備，同時也為未來的理論研究和學術探索打好基礎。其次，進行重力式清選機的常規(guī)設計，主要工作是比重分選的設計計算、糧食流速和生產(chǎn)率，還要進行重力分選臺形狀的選擇、和篩面的選擇。最后，根據(jù)實際生產(chǎn)的需求，需考慮現(xiàn)場使用的特殊性，如角度的可調性、操作的集中和可視性等等，根據(jù)以上的要求，對傳統(tǒng)設計進行改造和優(yōu)化，使產(chǎn)品滿足實際生產(chǎn)的要求。正壓式重力清選機機構如下圖所示，由分選臺、風機、連桿機構等部分組成。糧食喂入到分選臺上后，靠曲柄連桿機構使分選臺產(chǎn)生的拋擲作用，有低的一端向高的一端運動。同時靠風力的作用使糧食產(chǎn)生懸浮和分層，使比糧食輕的雜質浮向上層，并借分選臺的傾角和風力使輕雜質向分選臺低的一端運動，并推出機外。分選臺篩面為長孔魚鱗狀篩，但它不是用來篩選糧食，而是利用魚鱗板的突起部分增加篩面的摩擦系數(shù)，提高分選臺輸送糧食的能力，同時也利用篩孔對氣流起導向的作用。連桿機構的拋擲作用使糧食松散并向前輸送，使風速不需要達到懸浮速度就能進行分離。糧食與雜質粒度大小和表面摩擦系數(shù)的不同也是重力分選的重要條件。1、喂料斗 2、比重分選臺 3、凈糧出口 4、雜質出口 5、支桿 6、曲柄連桿機構 7、風機 8、機架 9、水平氣流5、方案的可行性分析種子收獲后，從外形相近的種子中間，將不成熟的、霉變的、被蟲子咬過的不合格種子及小石子（重雜）從好種子中分離出來，這個過程通過使用重力式清選機實現(xiàn)，效果十分明顯。種子經(jīng)過重力式清選機的氣流和振動篩選后，不僅提高了種了凈度和發(fā)芽率，增加種子商品化程度，而且利于種子機械化田間播種。5XZ-3.0 型重力清選機適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工?？稍诩庸ぞ€中配套使用，也可用于單機作業(yè)，因此在它在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)著重要作用。農(nóng)業(yè)機械化在發(fā)達國家已經(jīng)非常成熟，近代隨著我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展，中國農(nóng)業(yè)機械面臨著巨大的機遇和挑戰(zhàn)，因此對種子重力清選機的設計和改進是可行和必要的。6、該設計的創(chuàng)新之處傳統(tǒng)重力清選機的供風系統(tǒng)、振動無級變速機構、縱橫角度調整等等由人工手動調整完成，勞動強度大、精度低、效率差，實際生產(chǎn)中非常不方便。本設計采用機械調節(jié)和液壓調節(jié)相結合的調節(jié)操作系統(tǒng)，并安裝可視數(shù)字儀表，這樣一來，使得機器操作、調整更加簡便、快捷和精確。7、設計產(chǎn)品的主要用途和應用領域主要用途：主要用于清選外形尺寸相同而比重不同的各種糧食及種子籽粒。各類種子加工廠糧食處理中心配套使用，也可單機使用?？梢郧宄∠x害、霉爛及不成熟籽粒和雜草、石塊等雜質，是提高種子凈度、等級的關鍵設備。在雜糧種子及蔬菜種子加工中得到廣泛的應用。應用領域：適用于玉米、小麥、水稻、大豆、高粱等作物種子及各種蔬菜種子精選加工8、時間進程第 3 周 了解設計內容，收集資料第 4 周 外出實習第 5～8 周 整理資料、外文翻譯第 9～12 周 生產(chǎn)能力、主要部件受力計算 驅動裝置的設計、主要零部件尺寸的計算；傳動裝置的設計；主要零部件強度校核第 13～14 周 擬定總體方案，繪制結構總圖；繪制主要零部件圖第 15～16 周 編寫說明書；設計文件修改第 17 周 答辯 9、參考文獻[1]馬繼光. 國外重力式清選機的發(fā)展方向. 世界農(nóng)業(yè). 2001,07 [2]趙國福, 胡曉平, 李彩花. 清選機篩選機構主要參數(shù)的試驗研究. 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程. 2006,9 [3]張子臣, 劉守林, 劉華, 馬立峰. 5XZ-1.0 型重力式種子清選機的使用維護 .現(xiàn)代農(nóng)業(yè).2002,08:47[4]5X—7.0 型風篩式種子清選機 . 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