有機(jī)顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】

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購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 有機(jī)顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 杜金虎 學(xué) 號(hào) 8011212109 所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化 班 級(jí) 機(jī)械設(shè)計(jì) 16 指導(dǎo)老師 周嶺 日 期 2016 塔里木大學(xué)機(jī)械電氣化工程學(xué)院制 16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì) 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 前 言 由于農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平越來(lái)越高，有機(jī)食品越來(lái)越受到了人們的重視。隨之重視的便是生態(tài) 農(nóng)業(yè)。因?yàn)橹挥猩鷳B(tài)的農(nóng)業(yè)才能生產(chǎn)出生態(tài)的食品。在這一方面，無(wú)論是從國(guó)家政策支持的力度上，還是在實(shí)際的行動(dòng)中，國(guó)家都對(duì)此投入大量的支持。現(xiàn)在我們所了解的有機(jī)肥的廣泛應(yīng)用就是一個(gè)最好的說(shuō)明。可以說(shuō)，有機(jī)肥以后將逐漸取代其他的肥料，而成為農(nóng)作物生長(zhǎng)中的一個(gè)必備的肥料。 本設(shè)計(jì)采用電機(jī)啟動(dòng)通過(guò)三角帶帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)減速器通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，物料由進(jìn)料斗喂入，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過(guò)成型模的小孔成型，經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外，物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。在布局上采用折疊式 ，即螺桿、減速器在一個(gè)水平面上 ,將電機(jī)置于另一個(gè)水平面上這樣布置 ,一是較大幅度減少了整機(jī)長(zhǎng)度 ,提高了設(shè)備剛度 ,節(jié)省了原材料 ,降低了成本；二是電機(jī)與減速器之間采用三角帶傳動(dòng) ,起到了緩沖作用 ,可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過(guò)大時(shí) ,燒壞電機(jī)或損壞減速器等故障的發(fā)生；三是由于電機(jī)位置較低、極大地降低了機(jī)械振動(dòng)與噪聲 。 關(guān)鍵詞 ： 有機(jī)肥 ; 顆粒 ; 螺旋擠壓 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 1 概述 .................................................................................................................................................. 1 機(jī)肥 ................................................................................................................................... 1 計(jì)目的和意義 ................................................................................................................... 2 內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................................................................................... 2 要研究?jī)?nèi)容 ....................................................................................................................... 3 2 技術(shù)方案 ........................................................................................................................................ 4 計(jì)的依據(jù) ........................................................................................................................... 4 品的用途和使用范圍 ....................................................................................................... 4 要的工作原理 ................................................................................................................... 4 經(jīng)考慮過(guò)的若干方案的比較 ........................................................................................... 4 3 設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................................................................................................................ 6 構(gòu)方案分析 ....................................................................................................................... 6 體設(shè)計(jì) ............................................................................................................................... 6 旋擠壓裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................................................................... 7 動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 10 軸強(qiáng)度的校核 ................................................................................................................. 16 要設(shè)計(jì)結(jié)果 ..................................................................................................................... 17 總 結(jié) ................................................................................................................................................. 18 致 謝 ................................................................................................................................................. 19 參考文獻(xiàn) ....................................................................................................................................... 20 購(gòu)買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 工程概況 本文首先介紹了有機(jī)肥及其發(fā)展歷史、趨向。了解到了當(dāng)代有機(jī)肥的需求量越來(lái)越大。在這種趨勢(shì)下設(shè)計(jì)的有及顆粒肥料成型機(jī)。本設(shè)計(jì)是有機(jī)顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計(jì)。通過(guò)了解現(xiàn)有的 活塞沖壓式成型機(jī) 、 壓輥式顆粒成型機(jī) 、 平模擠壓成型 機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用螺旋式擠壓成型的原理而設(shè)計(jì)。 本設(shè)計(jì)是有機(jī)顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計(jì)。通過(guò)了解現(xiàn)有的 活塞沖壓式成型機(jī) 、 壓輥式顆粒成型機(jī) 、平模擠壓成型 機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用螺旋式擠壓成型的原理而設(shè)計(jì)。采用 V 帶連接的方式其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、整機(jī)重量較輕、噪音小、成本相對(duì)較低。 工作原理是電機(jī)啟動(dòng)通過(guò)三角帶帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)減速器通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，物料由進(jìn)料斗喂入，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過(guò)成型模的小孔成型，經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外，物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。 技術(shù)要求：電機(jī) 配套動(dòng)力為 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為 740r/旋軸轉(zhuǎn)速為 60型模 模孔為 10電動(dòng)機(jī)與減速器采用 V 帶連接的方式增加了系統(tǒng)的柔性，降低了噪音就，減輕 的 整 機(jī) 的 質(zhì) 量 ， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn) 單 ， 各 零 件 加 工 難 度 較 低 。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 概述 機(jī)肥 機(jī)肥的來(lái)源 主要來(lái)源于植物和（或）動(dòng)物，施于土壤以提供植物營(yíng)養(yǎng)為其主要功能的含碳物料。經(jīng)生物物質(zhì)、動(dòng)植物廢棄物、植物殘?bào)w加工而來(lái)，消除了其中的 有毒有害物質(zhì) ，富含大量有益物質(zhì)，包括：多種 有機(jī)酸 、肽類以及包括氮、磷、鉀在內(nèi)的豐富的 營(yíng)養(yǎng)元素 [1]。不僅能為農(nóng)作物提供全面營(yíng)養(yǎng)，而且肥效長(zhǎng)，可增加和更新土壤 有機(jī)質(zhì) ，促進(jìn)微生物繁殖，改善土壤的理化性質(zhì)和 生物活性 ，是 綠色食品 生產(chǎn)的主要養(yǎng)分。 機(jī)肥發(fā)展歷史 在羅馬時(shí)代，農(nóng)民就發(fā)現(xiàn)在前作為豆科植物的大田里種植谷類作物時(shí)，其產(chǎn)量有所提高，因此，就注意到細(xì)菌 能增富農(nóng)業(yè)土壤中的營(yíng)養(yǎng)。直至 19 世紀(jì)，德國(guó)的 苜蓿 種植者和美國(guó)的一些大豆種植者，他們利用苜蓿田或大豆田的土壤，轉(zhuǎn)移接種至新的農(nóng)田，從而使作物產(chǎn)量得到提高。 1838 年，法國(guó)農(nóng)業(yè)化學(xué)家布森高（ 現(xiàn)了豆科植物能固定氮。并于 1843 年建立了第一個(gè)農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站，對(duì)各種輪作制中作物產(chǎn)量和成分進(jìn)行了較為精確的分析。 1886德國(guó)科學(xué)家赫爾里格爾（ 砂培條件下證明，豆科植物只有形成根瘤菌才能固定大氣中的氮。 1888 年荷蘭學(xué)者貝葉林克（ 離了根瘤菌，這是 微生物肥料 方面的突破?，F(xiàn)已明確那是根瘤菌的作用。這些細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)，促使了第一家美國(guó)公司納特爾公司于 1898 年生產(chǎn)和銷售了土壤細(xì)菌接種劑。自此以后，就有諸多的細(xì)菌制劑用于土壤和農(nóng)作物種子的拌種和包衣。 20 世紀(jì) 20 年代，又有一 些新的微生物制劑用于大田土壤和農(nóng)作物，但效果不甚理想。 20 世紀(jì)40 年代，美國(guó)農(nóng)業(yè)部頒發(fā)了生物 殺蟲(chóng)劑 許可證，至今已有 20 多種不同的微生物產(chǎn)品為這一目的而使用。 1937 年，蘇聯(lián)微生物學(xué)家克拉西尼科夫和密蘇斯金研制了 “固氮菌劑 ”。從而開(kāi)創(chuàng)了細(xì)菌肥料的先河，由于種種原因，這種微生物肥料都先后停止了大規(guī)模生產(chǎn)。 1940 年前后，亞洲研制了一種以藍(lán)細(xì)菌（藻類）為主而 用于稻田的生物肥料 [2]。其在持續(xù)農(nóng)業(yè)中仍然發(fā)揮著巨大的作用。 不管生物肥料的歷史如何，微生物制劑仍繼續(xù)向前發(fā)展。自 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始，人們以極大的精力關(guān)注著用于環(huán)境和農(nóng)作物的生物肥料，其原因是這類產(chǎn)品能有效地解決存在的一些問(wèn)題，特別是無(wú)公害和消除環(huán)境的污染。因此，要研制出一種既具有肥料功能，又具有消除環(huán)境污染的能力，就十分困難。其難點(diǎn)在于：（ 1）一種微生物具有提供植物營(yíng)養(yǎng)功能（如固氮基因等），但不一定能具有分解污染的能力（即分解物質(zhì)的基因）。要實(shí)行基因轉(zhuǎn)移十分困難，還要巨大的投資。（ 2）土壤污染物種類很 多，現(xiàn)已有 105 種以上的物質(zhì)對(duì)環(huán)境造成了污染 [3]。這些污染物結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分各不相同，所以不可能用 105 種微生物混合一起來(lái)做成制劑?；蜣D(zhuǎn)移更難以達(dá)到；（ 3） 生物殺蟲(chóng)劑 和生物除莠劑等的原理和菌種差異十分巨大，原則上為一菌一種用途。所以只能制成單一的菌劑。而且發(fā)揮作用的時(shí)間較長(zhǎng)。（ 4）生物肥料中的菌劑有些不是典型的土壤微生物，當(dāng)其制成菌塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2劑施入土壤后難以成活，而且在使用前通常也 只能保持 3 個(gè)月的貨架期。 展趨向 由于農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化水平越來(lái)越高，有機(jī)食品越來(lái)越受到了人們的重視。隨之重視的便是生態(tài)農(nóng)業(yè)。因?yàn)橹挥猩鷳B(tài)的農(nóng)業(yè)才能生產(chǎn)出生態(tài)的食品。在這一方面，無(wú)論是從國(guó)家政策支持的力度上，還是在實(shí)際的行動(dòng)中，國(guó)家都對(duì)此投入大量的支持。現(xiàn)在我們所了解的有機(jī)肥的廣泛應(yīng)用就是一個(gè)最好的說(shuō)明?？梢哉f(shuō)，有機(jī)肥以后將逐漸取代其他的肥料，而成為農(nóng)作物生長(zhǎng)中的一個(gè)必備的肥料。在有機(jī)肥的生產(chǎn)方面，得到了很多專家的大力支持。同時(shí)在設(shè)備上，也得到了國(guó)家的大力支持。很多地方都有有機(jī)肥生產(chǎn)的專門(mén)的設(shè)備和生產(chǎn)專線，以便 能夠生產(chǎn)出更好的有機(jī)肥 [4]。在政策支持上，很多地方政府更是給了很多幫助。尤其在利用廢棄物、處理一些廢棄的生活用品方面得到了大力的支持，因?yàn)檫@樣做一方面不僅處理了生活垃圾，減少了環(huán)境污染，而且另一方面也變廢物為寶貝，生產(chǎn)出了有價(jià)值的有機(jī)肥。在很多地方，這都是一個(gè)非常好的舉措，所以，很多地方政府都會(huì)對(duì)有機(jī)肥的生產(chǎn)和使用給予大力的支持，甚至還從經(jīng)濟(jì)上進(jìn)行一定不補(bǔ)貼，以鼓勵(lì)人們使用有機(jī)肥。 可以說(shuō)，正是有機(jī)肥的廣泛使用，才能使得我們的農(nóng)業(yè)逐步的開(kāi)始向無(wú)公害農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變，才能使得讓更多的有機(jī)食品、水果、蔬菜走向我們的餐 桌。 計(jì)目的和意義 根據(jù)作物營(yíng)養(yǎng)學(xué)說(shuō)，植物吸收養(yǎng)分的主要途徑為擴(kuò)散、質(zhì)流和截獲。其中擴(kuò)散是植物吸收養(yǎng)分的最主要途徑。因此在作物根系附近創(chuàng)造一個(gè)高營(yíng)養(yǎng)環(huán)境特別重要 [5]。大顆粒肥料在土壤中可以形成一個(gè)大的養(yǎng)分含量較高的區(qū)域，不斷擴(kuò)散供作物吸收利用，而這個(gè)區(qū)域周圍的土壤，則不致因養(yǎng)分濃度過(guò)高而影響土壤微生物的活動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)如下： （ 1）在土壤中養(yǎng)分分解和移動(dòng)較好地解決了作物生長(zhǎng)期長(zhǎng)，而氮肥肥效短的矛盾。普通碳銨習(xí)慣用撒施的方法，在旱地肥料散落在地表，幾吹日曬，很容易變成氨氣而揮發(fā)損失掉；在水田因易被氧化成硝態(tài)氮 而隨水下滲，一部分淋失掉，另一部分發(fā)生脫氮損失。大顆粒肥料深施入地后，減少了淋失、氨揮發(fā)和反硝化損失，延長(zhǎng)了肥效期，提高了化肥利用率。 （ 2）具有抗破碎性和抗結(jié)塊性 大顆粒肥料堆貯一段時(shí)間后，由于顆粒內(nèi)部的重結(jié)晶作用，具有一定的硬度，比較堅(jiān)實(shí)，遠(yuǎn)距離運(yùn)輸沖撞也不易破碎。同時(shí)由于造粒后的重結(jié)晶作用，肥料中水分含量越來(lái)越少，而養(yǎng)分含量卻越來(lái)越高，且不會(huì)發(fā)生結(jié)塊現(xiàn)象，不僅便于人工施用，而且為機(jī)械化施肥創(chuàng)造了條件 。 螺旋式顆粒肥料肥料成型機(jī)是把粉末狀的物料通過(guò)機(jī)器的加工成型成圓柱狀顆粒。成型的過(guò)程電機(jī) 啟動(dòng) 通過(guò)三角帶 帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)減速器通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng) ,物料由進(jìn)料斗喂入 ,在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下 使得物料 受到擠壓 ，擠壓的 物料通過(guò)成型模的小孔成型 ,經(jīng)集料裝置 接收擠出得顆粒肥料 排出機(jī)外 ,物料在強(qiáng)大的擠壓作用下 被擠出小孔。從而得到大顆粒肥料。來(lái)提高土壤的肥力問(wèn)題。本科題就是為了生產(chǎn)大顆粒肥料而設(shè)計(jì)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。 內(nèi)外技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 （ 1） 國(guó)外技術(shù)研發(fā)現(xiàn)狀 早在 20 世紀(jì) 30 年代，美國(guó)就開(kāi)始研究 螺旋式顆粒成型 技術(shù)并研制了塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 3螺旋式成型機(jī)。在 1976 年，開(kāi)發(fā)出了 螺旋式顆粒肥料成型 設(shè)備。日本于 20 世紀(jì) 50 年代引進(jìn)固化成型技術(shù)后進(jìn)行 了改進(jìn)，發(fā)展成了日本固化 成型顆粒肥料 的工業(yè)體系，研制出了 圓柱狀 成型機(jī)及相關(guān) 設(shè)備。 20 世紀(jì) 70 年代后期，歐洲許多國(guó)家如芬蘭、比利時(shí)、法國(guó)、德國(guó)、意大利等也開(kāi)始 研究大顆粒肥料 技術(shù)的研究。當(dāng)前，日本、美國(guó)及歐洲一些國(guó)家 螺旋式顆粒肥料成型 設(shè)備已經(jīng)定型并形成了產(chǎn)業(yè)，在 農(nóng)業(yè) 領(lǐng)域普遍推廣應(yīng)用 [6]。在亞洲，泰國(guó)、印度、菲律賓等國(guó)家從 20 世紀(jì) 80 年代開(kāi)始先后研制成 螺旋式顆粒肥料 成型機(jī)。目前，國(guó)外生 產(chǎn)大顆粒肥料 技術(shù)的成型設(shè)備主要有四種，即環(huán)模顆粒成型機(jī)、螺桿擠壓成型機(jī)、機(jī)械驅(qū)動(dòng)沖壓成型機(jī)和液壓驅(qū)動(dòng)沖壓成型機(jī)。 國(guó)外 大顆粒肥料 的 發(fā)展大體分為三個(gè)階段。 20 世紀(jì) 30 年代至 50 年代為研究、示范、交叉引進(jìn)階段，研究的著眼點(diǎn)以 大顆粒肥料 代替 原始的小顆粒肥料 。 20 世紀(jì) 70 年代至 90 年代為第二階段，各國(guó)普遍 對(duì)大顆粒肥料的認(rèn)識(shí)。 對(duì) 大顆粒肥料產(chǎn)生了 興趣，開(kāi)展 大顆粒肥料 研究，到 90 年代，歐洲、美洲和亞洲的一些國(guó)家在 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域 大量地應(yīng)用 大顆粒肥料 。 20 世紀(jì) 90 年代后期至今為第三階段， 大顆粒肥料的肥效讓各國(guó)認(rèn)同，都研究和使用螺旋式顆粒肥料成型機(jī)制造大顆粒肥料并使用大顆粒肥料。 總之，國(guó)外 螺旋式顆粒肥料的 技術(shù)發(fā)展有如下特點(diǎn)：生產(chǎn)技術(shù)大部分已經(jīng)成熟，并達(dá)到規(guī) ?；蜕唐坊辉O(shè)備制造比較規(guī)范，但能耗高，價(jià)格高。 （ 2）國(guó)內(nèi) 研發(fā)現(xiàn)狀。我國(guó)從 20 世紀(jì) 80 年代起開(kāi)始致力于 螺旋式顆粒肥料 技術(shù)的研究，主要引進(jìn)韓國(guó)、日本、中國(guó)臺(tái)灣等成套設(shè)備。隨后，荷蘭、比利時(shí)等國(guó)家的技術(shù)和設(shè)備也相繼引入我國(guó) 。我國(guó)也在研究大顆粒肥料的技術(shù)，也設(shè)計(jì)出了螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。 標(biāo)志 著我國(guó)的螺旋式顆粒肥料 生產(chǎn)設(shè)備達(dá)到國(guó)際水平 。 在全國(guó)范圍內(nèi)，還處于研究示范試點(diǎn)階段，設(shè)備的技術(shù)原理比較先進(jìn)，成本低廉，適合我國(guó)國(guó)情；規(guī)模化和市場(chǎng)化較差；管理不規(guī)范，支持政策缺乏，推廣速度緩慢。 要研究?jī)?nèi)容 本課題的主要研究 內(nèi)容有： (1)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的成型原理。 (2)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的組成機(jī)構(gòu)。 (3)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)。 (4) 螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的工作效率。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 42 技術(shù)方案 計(jì)的依據(jù) 螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的設(shè)計(jì)依據(jù)是： 植物吸收養(yǎng)分的主要途徑為擴(kuò)散、質(zhì)流和截獲。其中擴(kuò)散是植物吸收養(yǎng)分的最主要途徑。因此在作物根系附近創(chuàng)造一個(gè)高營(yíng)養(yǎng)環(huán)境特別重要。大顆粒肥料在土壤中可以形成一個(gè)大的養(yǎng)分含量較高的區(qū)域，不斷擴(kuò)散供作物吸收利用，而這個(gè)區(qū)域周圍的土壤，則不致因養(yǎng)分濃度過(guò)高而影響土壤微生物的活動(dòng) 。螺旋式顆粒肥料 肥料成型機(jī)是把粉末狀的物料通過(guò)機(jī)器的加工成型成圓柱狀顆粒。成型的過(guò)程 電機(jī) 啟動(dòng) 通過(guò)三角帶帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)減速器通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng) ,物料由進(jìn)料斗喂入 ,在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下 使得物料 受到擠壓 ，擠壓的 物料通過(guò)成型模的小孔成型 ,經(jīng)集料裝置 接收擠出得顆粒肥料 排出機(jī)外 ,物料在強(qiáng)大的擠壓作用下 被擠出小孔。從而得到大顆粒肥料。來(lái)提高土壤的肥力問(wèn)題。本科題就是為了生產(chǎn)大顆粒肥料而設(shè)計(jì)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)。 品的用途和使用范圍 本次設(shè)計(jì)的螺旋式顆粒肥料成型機(jī)，生產(chǎn)顆粒肥料的直徑 10產(chǎn)的顆?？杀４嬉部芍苯邮┤朕r(nóng)田，所以植物 都可以使用。是未來(lái)肥料的首選。 要的工作原理 電機(jī)啟動(dòng)通過(guò)三角帶帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)減速器通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，物料由進(jìn)料斗喂入，在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過(guò)成型模的小孔成型，經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外，物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。 經(jīng)考慮過(guò)的若干方案的比較 考慮過(guò)的設(shè)計(jì)方案有平模成型、環(huán)模成型、 活塞沖壓式成型機(jī) 、 壓輥式顆粒成型機(jī) 、 環(huán)模擠壓成型 、 平模擠壓成型 等成型機(jī) [7]。下面將對(duì)比分析。 （ 1） 活塞沖壓式成型機(jī)。該機(jī)由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化科學(xué)研究院研制。河南農(nóng) 業(yè)大學(xué)率先對(duì)沖壓式生物質(zhì)固化成型設(shè)備進(jìn)行了應(yīng)用研究，所設(shè)計(jì)的往復(fù)式活塞雙向擠壓成型機(jī)具有創(chuàng)新性。生產(chǎn)試驗(yàn)和分析結(jié)果表明：該成型機(jī)可顯著提高易損件的使用壽命，降低單位產(chǎn)品能耗，工作平穩(wěn)，成型可靠，成本低，投入回收期短，，推廣前景廣闊。但該類型設(shè)備所生產(chǎn)的 顆粒肥料密度 比較小。 （ 2） 螺旋擠壓式成型機(jī)。中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所率先開(kāi)始研制螺旋擠壓式成型機(jī)，主要由加熱裝置、螺旋擠壓裝置和控制裝置組成。但這些設(shè)備存在著一些諸如成型筒及螺旋軸磨損嚴(yán)重、壽命較短、電耗大等缺點(diǎn)。 2005 年又研制開(kāi)發(fā) 的螺旋式顆粒 肥料 成型機(jī)，該機(jī)產(chǎn)量可達(dá)到 500 千克／時(shí)，是目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)量最大的 顆粒肥料 成型設(shè)備。使用該設(shè)備可以大大減少人工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。 （ 3） 壓輥式顆粒成型機(jī)。 顆粒 成型技術(shù)主要從瑞典引進(jìn)。但是在 顆粒成型加工過(guò)程中 能量消耗較大。 （ 4） 環(huán)模擠 壓 成型。主要有兩種，一種采用內(nèi)環(huán)模壓輥擠壓成型，一種采用雙環(huán)模對(duì)輥擠壓塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5成型，這兩種都是由飼料成型設(shè)備改進(jìn)而來(lái)。前者以北京盛昌綠能科技有限公司改進(jìn)美國(guó)技術(shù)為代表，是目前歐美國(guó)家的主流技術(shù)，設(shè)備采用常溫成型，產(chǎn)品為顆粒狀及方塊狀，設(shè)備生產(chǎn)能力 1～4 噸，環(huán)模工作壽命約 600 小時(shí)，根據(jù)配 置其售價(jià) 30 萬(wàn)～ 60 萬(wàn)元／套。在北京市大興區(qū)禮賢鎮(zhèn)建有年產(chǎn) 2 萬(wàn)噸的示范工廠。 （ 5） 平模擠壓成型。由飼料成型設(shè)備改進(jìn)而成，以吉林華光研究所為代表。設(shè)備采用常溫成型，產(chǎn)品顆粒狀，設(shè)備生產(chǎn)能力 50～ 300 千克／時(shí)，平模工作壽命約 400 小時(shí)，售價(jià) 5 萬(wàn)～ 15 萬(wàn)元／套。在國(guó)內(nèi)有少量應(yīng)用。 我國(guó)一些科研單位針對(duì)成型設(shè)備存在的各種問(wèn)題做了大量研究試驗(yàn)，對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵部件進(jìn)行了改進(jìn)，還對(duì)各類成型機(jī)進(jìn)行比較分析，綜合其優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)備改造。但生產(chǎn)率低的問(wèn)題需進(jìn)一步研究解決，并加 快了顆粒肥料的 研發(fā)步伐 ，總結(jié)出了螺旋式顆粒肥料成型機(jī) 對(duì)顆粒成型的產(chǎn)量大，運(yùn)行 平 穩(wěn) 。 所 以 本 課 題 設(shè) 計(jì) 螺 旋 式 顆 粒 肥 料 成 型 機(jī) 。塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 63 設(shè)計(jì)計(jì)算 構(gòu)方案分析 本設(shè)計(jì)在布局上采用折疊式，即螺桿、減速器在一個(gè)水平面上 ,將電機(jī)置于另一個(gè)水平面上這樣布置 ,一是較大幅度減少了整機(jī)長(zhǎng)度 ,提高了設(shè)備剛度 ,節(jié)省了原材料 ,降低了成本；二是電機(jī)與減速器之間采用三角帶傳動(dòng) ,起到了緩沖作用 ,可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過(guò)大時(shí) ,燒壞電機(jī)或損壞減速器等故障的發(fā)生；三是由于電機(jī)位置較低、極大地降低了機(jī)械振動(dòng)與噪聲。 體設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)在布局上采用折疊式 ,即螺桿、減速器在一個(gè)水平面上 ,將 電機(jī)置于另一個(gè)水平面上這樣布置 ,一是較大幅度減少了整機(jī)長(zhǎng)度 ,提高了設(shè)備剛度 ,節(jié)省了原材料 ,降低了成本；二是電機(jī)與減速器之間采用三角帶傳動(dòng) ,起到了緩沖作用 , 可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過(guò)大時(shí) , 燒壞電機(jī)或損壞減速器等故障的發(fā)生；三是由于電機(jī)位置較低極大地降低了機(jī)械振動(dòng)與噪聲如圖3 12 34 圖 3裝圖 構(gòu)組 成及工作原理 螺旋式顆粒顆粒肥料成型機(jī)由機(jī)架、螺桿、成型模、減速器、電機(jī)等組成。電機(jī)啟動(dòng)通過(guò)三角帶帶動(dòng)減速器轉(zhuǎn)動(dòng)減速器通過(guò)聯(lián)軸器帶動(dòng)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng) ,物料由進(jìn)料斗喂入 ,在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下使得物料受到擠壓，擠壓的物料通過(guò)成型模的小孔成型 ,經(jīng)集料裝置接收擠出得顆粒肥料排出機(jī)外 ,物料在強(qiáng)大的擠壓作用下被擠出小孔。組成結(jié)構(gòu)如圖 3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 712 34 圖 3裝圖 要技術(shù)參數(shù) 序號(hào) 項(xiàng)目 單位 參數(shù) 1 外形尺寸：長(zhǎng) ? 寬 ? 高 1220? 650? 1065 2 配套動(dòng)力 螺旋軸轉(zhuǎn)速 60 4 傳動(dòng)比 i 20 5 螺旋輸送機(jī)螺旋直徑 50 6 螺旋軸轉(zhuǎn)速 r/0 7 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 r/40 旋擠壓裝置的設(shè)計(jì)計(jì)算 產(chǎn)能力的計(jì)算 實(shí)體葉片式螺旋機(jī)的輸送量由下式計(jì)算： ）（ d /47 2 ?? ?? (3式中： Q—— 螺旋外徑 （ m）； t—— 螺距 （ m）； 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8n—— 螺旋轉(zhuǎn)速 )r ； ?K—— 傾斜輸送系數(shù) ； ? —— 輸送物料的單位容積質(zhì)量 )( 3 充滿系數(shù)。 帶式葉片輸送機(jī)的輸送量與帶寬有關(guān)；漿式葉片輸送器的輸送量與葉片的數(shù)量、尺寸、形狀、位置和轉(zhuǎn)角等有關(guān)；本設(shè)計(jì)的螺旋葉片式實(shí)體葉片，然后由實(shí)際驗(yàn)證試驗(yàn)校正確定。 主要參數(shù)的計(jì)算 實(shí)體葉片螺旋的直徑 D，由下式計(jì)算： )()( 4.0 ? =150 (3式中 — 物料綜合特性系數(shù)； 按上式計(jì)算的 D 值應(yīng)按資料圓整為標(biāo)準(zhǔn)螺旋直徑。按上式可以得出螺旋的直徑 D=160螺旋的轉(zhuǎn)速 n 不應(yīng)超過(guò)極限轉(zhuǎn)速? (3式中： 物料特性系數(shù)：； t—— 螺距（ m） ； 按上式得出螺旋的轉(zhuǎn)速為 n=60（ 圓整后的 D、 n 值和相應(yīng)的 t 值，還必須按下式進(jìn)行充滿系數(shù)的驗(yàn)算： ?? 47? (3出的應(yīng)加大 D 值；如小于推薦的下限，則應(yīng)降低 n 值 。 率的計(jì)算 螺旋輸送機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置的額定功率： )(3 6 7 00 ?? ?? = (3式中：0N—— 螺旋輸送機(jī)軸功率（ 功率儲(chǔ)備系數(shù)，在 選用； ? —— 驅(qū)動(dòng)裝置總功率， ； L—— 物料水平輸送距離（ m） ； 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9H—— 物料提升高度（ m） ； 0W—— 物料的運(yùn)動(dòng)阻力系數(shù)； Q—— 輸送量 )( 旋軸的設(shè)計(jì) 螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的螺桿按不同的分類方法有多種型式。如按螺桿螺 紋直徑分類有等徑與變徑之分 ; 按螺桿螺距分類有等距與變距之分 ; 按螺桿螺紋型式分有連續(xù)與斷續(xù)之分等。各種類型螺桿的優(yōu)缺點(diǎn)比較從略。針對(duì)本設(shè)計(jì)加工對(duì)象綜合考慮 , 確定采用等徑、斷續(xù)、變螺距螺桿。螺桿上的螺旋共分三段，第一段為喂料螺旋 , 主要作用是輸送物料 ; 第二段是預(yù)壓螺旋主要作用是對(duì)物料進(jìn)行初步擠壓；初步使物料壓緊，并有物料擠出，第三段，是壓力增加螺旋 , 主要作用是不斷增加對(duì)物料的進(jìn)一步擠壓 , 使物料被強(qiáng)制擠出 。如圖 3 3旋軸 型?？椎脑O(shè)計(jì) 成型模上有許多?？?, 物料就是在這被擠出的。?？?的設(shè)計(jì)十分重要 , 它的主要參數(shù)包括 : ?？状笮『头植济芏取榱舜_保被擠出的物料能夠及時(shí)擠出 , 成型孔的孔隙率越大越好。又由于成型筒要求承受螺旋擠壓產(chǎn)生的強(qiáng)大壓力 ,所以孔隙率也不能太大。通?？紫堵蔬x擇原則有：成型筒的剛度好時(shí)。選大些；成型筒剛度差時(shí)，選小些。成型孔大時(shí)，孔隙率取較大值；成型孔小時(shí)，孔隙率取較小值。對(duì)于孔隙率的選擇目前還沒(méi)有統(tǒng) — 的標(biāo)準(zhǔn) , 多數(shù)采用試驗(yàn)法確定。 孔直徑的選擇：一般來(lái)講 , 成型孔直徑越大 , 越有利于物料的擠出，相反 , 成型孔直徑越小 , 越不利于物料的擠出，過(guò)小時(shí)，就不能保證物料的擠出 。選擇成型孔時(shí) ,首先要考慮所加工物料的粒徑大小 , 加工物料的單個(gè)粒徑大時(shí) , 成型孔直徑選擇也要相應(yīng)大些 , 以利于物料的的擠出。但也不能過(guò)大 , 否則 , 可能會(huì)造成較大的料損 ; 加工物料的粒徑小時(shí) , 孔直徑選擇也要相應(yīng)小些 , 但也不能太小 , 因?yàn)槌尚涂滋r(shí) , 容易造成堵塞 , 不能保證物料的順利擠出。目前 , 成型孔直徑的選擇方法主要有定性選擇法和經(jīng)驗(yàn)選擇法 , — 般要經(jīng)過(guò)兩到三次試驗(yàn)確定。本設(shè)計(jì)主要加工農(nóng)業(yè)肥料。初取成型孔 10佳。如圖 3里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 10圖 3型模 動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 動(dòng)機(jī)選型 外形如圖 3 圖 3動(dòng)機(jī) 由于運(yùn)輸機(jī)的主要阻力是運(yùn)輸貨物和機(jī)械自身的重力 ,也知道運(yùn)輸機(jī)與地面的角度 ,故可以估計(jì)運(yùn)動(dòng)阻力最大約為 9000N。 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11工作機(jī)所需要的電動(dòng)機(jī)輸出功率為： dP=作機(jī)所需要功率為： 000 5000 = (3w?為工作機(jī)的效率； 設(shè)1 2 3 4????分別為彈性連軸器 ,齒式聯(lián)軸器 ,滾動(dòng)軸承 ,閉式齒輪傳動(dòng)的效率 ,查 [3] 可得1?=?=?=?=傳動(dòng)裝置的總效率為： 221 2 3 4 w? ? ? ? ? ?? =電動(dòng)機(jī)所需的功率： dP=據(jù)已知條件可得工作機(jī)滾筒轉(zhuǎn)速： 0r/ 速器的選型 根據(jù)工作要求，為了使尺寸和重量減小選擇二級(jí)減速器。確定傳動(dòng)件的布置形式螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的運(yùn)動(dòng)只是轉(zhuǎn)子的回轉(zhuǎn)，無(wú)特殊要求，故減速機(jī)軸線采 用水平布置確定減速機(jī)體的結(jié)構(gòu)在沒(méi)有特殊要求時(shí)，齒輪減速器機(jī)體采用沿齒輪軸線水平部分的結(jié)構(gòu)，以便于裝配基于以上要求選擇展開(kāi)式圓柱齒輪減速器。螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的載荷較大，要求驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能提供很大動(dòng)力，減速機(jī)內(nèi)各部分所受沖擊也很大，尤其是對(duì)齒輪的要求，一定要有足夠的剛度和硬度，故此選用硬齒面 齒輪。如圖 3里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12圖 3速器 型號(hào)： 格： 112 額定轉(zhuǎn) :740r/傳動(dòng)比： 20 額定功率： 7 傳動(dòng)比的計(jì)算 `1i =( 2i 取1i= 則2i=4.2 40 所以選取 速 740 電動(dòng)機(jī) 傳動(dòng)比 i=20 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) (1)皮帶輪的設(shè)計(jì)。 電機(jī)轉(zhuǎn)軸直徑 40 減速器低速軸直徑 20徑 D=40 基準(zhǔn)寬度 14 基準(zhǔn)線上槽深 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13基準(zhǔn)線下槽深 槽間距 e=一槽對(duì)稱面至端面的距離 f= ? 最小輪緣厚度 = 帶輪寬度 B=(e+2f=44輪基準(zhǔn)直徑d ?5徑ad=d+200輪設(shè)計(jì)如圖 3018 . 5其他? 60? 42圖 3軸徑 D=40 皮帶輪 軸徑 20準(zhǔn)寬度 4 基準(zhǔn)線上槽深 基準(zhǔn)線下槽深 槽間距 e=一槽對(duì)稱面至端面的距離 f= ? 最小輪緣厚度 = 帶輪寬度 B=(e+2f=44帶輪基準(zhǔn)直徑d ?5 外徑 ad=d+20輪設(shè)計(jì)如圖 3 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14?70?270 軸徑 20帶輪 (2)皮帶的設(shè)計(jì) 選擇 V 帶型號(hào) 由表 6— 9 查的 工作情況系數(shù)所以計(jì)算功率 ： 定帶輪的基準(zhǔn)直徑 由表 6— 7 和表 6— 10，取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑15 驗(yàn)算帶的速度 V=100060 11? 計(jì)算帶的根數(shù) z 計(jì)算單根 V 帶的額定功率 95 740r/ 查表 8－ 4a 得 據(jù) 740r/i＝ 2 和 B 型帶， 查表 8－ 4b 得 ⊿ P＝ 表 8－ 5 得 K? = 8－ 2 得 是 （ P+⊿ P） ?K? ?=(算 V 帶的根數(shù) z Z＝ 2 根 . 計(jì)算單根 V 帶的初拉力的最小值 （ 由表 8－ 3 得 A 型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量 q＝ m （ 500K ? )?+＝ 500×( 2 ) 5 9 2 5 4 6 ????+ 使帶的實(shí)際初拉力 計(jì)算壓軸力 （ 2z（ 2×5×180.2× ＝ 1746N 塔里木大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 16取兩根 v 帶合適，并符合設(shè)計(jì)要求。 B 型 V 帶的截面尺寸。 頂寬 b= 節(jié)寬 高度 h=面積 s=角 ? =40? 軸強(qiáng)度的校核 按《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》軸的設(shè)計(jì)公式有 33 ][???(3式中 : 經(jīng)計(jì)算 ?? （本軸選用 45 號(hào)鋼 C=80） 同步軸的受力主要是徑向的，主要是軸承座對(duì)其的支持力，另外還有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)給它的扭轉(zhuǎn)力。 力的分析與計(jì)算 軸所受的紐矩 理論值 ： 549P/n=際值 ： =的疲勞強(qiáng)度是軸的結(jié)構(gòu)和尺寸確定之后進(jìn)行的，目的是檢驗(yàn)軸對(duì)疲勞強(qiáng)度破壞的能力，方法是校核危險(xiǎn)截面的安全系數(shù)，其計(jì)算公式是 : ][])[((/ 221 ??? ? ???????(3式中 M、 Z、 [S]Ψб、 Ψτλб、 λτ????????????11??????17上式中?? ?? ?? 、β查表得 ： бb=70 б5 Ψτ=Ψб=б= б= β=S]==10403/32=269 03×403/16=538 ???????????????????????????? 3 81 0 0 0) 6 9 5 83522?????? (3此可知軸的疲勞強(qiáng)度符合要求。 要設(shè)計(jì)結(jié)果 （ 1）螺旋式顆粒肥料成型機(jī)實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求。 （ 2）結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單化使得整機(jī)重量的減輕。 （ 3）傳動(dòng)系統(tǒng)使用皮帶傳動(dòng)使得傳動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行， （ 4）成型機(jī)構(gòu)能形成柱狀顆粒實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)的可靠性， （ 5 ） 整 機(jī) 結(jié) 構(gòu) 安 全 實(shí) 現(xiàn) 了 生 產(chǎn) 的 安 全 性 ， 18總 結(jié) 本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了螺旋式顆粒成型裝置的各個(gè)零部件，并結(jié)合導(dǎo)師提供的很多建設(shè)性指導(dǎo)，對(duì)螺旋式顆粒肥料成型機(jī)的傳動(dòng)裝置和顆粒成型裝置的各部件進(jìn)行了總體的布局安排。主要有： （ 1） 傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要有螺旋軸的傳動(dòng)，皮帶輪的傳動(dòng)。 （ 2） 傳動(dòng)軸，螺旋軸的強(qiáng)度達(dá)到了實(shí)際應(yīng)用的強(qiáng)度，皮帶的傳動(dòng)效率和強(qiáng)度強(qiáng)度也達(dá)到了傳動(dòng)需要的強(qiáng)度。 （ 3） 完成了螺旋式顆粒成型機(jī)的設(shè)計(jì)，我設(shè)計(jì)的螺旋式顆粒肥料成型機(jī)螺旋公稱直徑 150錐滾子軸承直徑 50旋軸直徑 50旋軸的轉(zhuǎn)速 60r/ （ 4） 在帶的傳動(dòng)中需要兩條皮帶的傳動(dòng)在本設(shè)計(jì)中，皮帶的傳動(dòng) 起到了緩沖作用 , 可避免因原料帶入異物造成螺桿堵轉(zhuǎn)、引起瞬間負(fù)荷過(guò)大時(shí) , 燒壞電機(jī)或損壞減速器等故障的發(fā)生 19致 謝 在為期半年的畢業(yè)設(shè) 計(jì)中，我們通過(guò)了了解國(guó)內(nèi)外的同類產(chǎn)品，查閱了很多資料，設(shè)計(jì)了輸送裝置性能指標(biāo)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)，年所學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，將理論聯(lián)系實(shí)際，既鍛煉了我的自我設(shè)計(jì)能力和別人合作的能力，又鞏固了大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)，為畢業(yè)后走向社會(huì)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我了解了設(shè)計(jì)的過(guò)程和一些原則，本文是在周嶺老師的精心指導(dǎo)和親切關(guān)懷下完成的。在整個(gè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，包括選題、開(kāi)題、研究、撰寫(xiě)、修改和最終定稿的每一個(gè)環(huán)節(jié)都傾注著周嶺老師的心血。她嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，淵博的學(xué)識(shí)和孜孜不倦的敬業(yè)精神感染著我，激勵(lì)著我，并將使我受益一生。值此設(shè)計(jì) 完成之際，謹(jǐn)向我的導(dǎo)師精心培養(yǎng)和教育表達(dá)我最誠(chéng)摯的敬意！ 20參考文獻(xiàn) [1]楊玉愛(ài) ,王河 ,葉正錢(qián)等 J]1994,2(7)21~25. 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