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16 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)
小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
所屬學(xué)院 機(jī)械電氣化工程學(xué)院
專(zhuān) 業(yè) 農(nóng)業(yè)機(jī)械化及其自動(dòng)化
班 級(jí)
指導(dǎo)老師
日 期 2016.05
機(jī)械電氣化工程學(xué)院制
前 言
谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)是今后谷物清選必需的機(jī)械裝備和發(fā)展方向,它改變了傳統(tǒng)人工清選操作的方法,比人工操作提高效率十幾倍以上,改善了清選操作的環(huán)境,重要的是節(jié)省所消耗的時(shí)間、提高了勞動(dòng)效率和經(jīng)濟(jì)效益。事物總是不斷發(fā)展的,揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的研制工作也是一樣,還需要不斷的提高和發(fā)展:比如研究更為合理的新機(jī)型,努力實(shí)現(xiàn)通用化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化,把新技術(shù)、新工藝和新材料應(yīng)用到揚(yáng)場(chǎng)機(jī)上,以更提高揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的工作可靠性,改善其操作性能,減輕機(jī)器重量,提高其耐用度和降低造價(jià)。本課題所設(shè)計(jì)的是一種帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī),它模擬人工操作,通過(guò)橡膠帶高速運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)谷物的清選。其主要機(jī)構(gòu)包括喂料斗、橡膠帶、主動(dòng)滾筒、被動(dòng)滾筒、壓緊滾筒、機(jī)架、電機(jī)等。
關(guān)鍵詞:小型;谷物;揚(yáng)場(chǎng)機(jī)
目 錄
1緒論 1
1.1課題研究的目的及意義 1
1.2國(guó)內(nèi)外谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r 2
1.3小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)存在的問(wèn)題 2
1.4研究的內(nèi)容和方法 3
1.5預(yù)期目標(biāo) 3
1.6重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路 4
1.7工作條件及解決方法 4
2小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)總體設(shè)計(jì) 4
2.1谷物揚(yáng)場(chǎng)的典型方法及揚(yáng)場(chǎng)方案的選擇 4
2.2小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的結(jié)構(gòu) 5
3小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的主要部件及設(shè)計(jì) 6
3.1機(jī)架 6
3.2喂料機(jī)構(gòu) 7
3.3橡膠環(huán)帶 8
4小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的動(dòng)力計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選擇 8
5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核及軸承的選用 9
5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核 9
5.2軸承的選用 13
6小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn) 13
總 結(jié) 15
致 謝 16
參考文獻(xiàn) 17
畢業(yè)設(shè)計(jì)
1緒論
1.1課題研究的目的及意義
農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和加入WTO國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化產(chǎn)生了較大的影響,我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品的升級(jí)換代和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整勢(shì)在必行,農(nóng)業(yè)機(jī)械化進(jìn)入了一個(gè)調(diào)整發(fā)展的新時(shí)期?,F(xiàn)代農(nóng)業(yè)和人類(lèi)生活越來(lái)越注重種子和糧食的加工品質(zhì)。但種子加工過(guò)程中仍存在著不少問(wèn)題,如生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)規(guī)模小買(mǎi)設(shè)備落后等,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較差。許多小型種子生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)部門(mén)面臨著就不大的壓力和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,使種子經(jīng)營(yíng)單位不購(gòu)買(mǎi)昂貴的種子加工成套設(shè)備,在原有設(shè)備的基礎(chǔ)上,不大量投入資金的情況下,能夠生產(chǎn)出市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,反復(fù)試驗(yàn),多次改進(jìn),開(kāi)產(chǎn)量一系列研究開(kāi)發(fā)工作,設(shè)計(jì)了此種小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī),降低了成本,節(jié)約了能源,而且使用特別方便。
揚(yáng)場(chǎng)機(jī)是一種對(duì)糧食簡(jiǎn)單清雜的設(shè)備,可清除糧食中的輕雜質(zhì)及大雜質(zhì),用于清雜、精選和分級(jí)的糧食加工機(jī)械,以利于糧食儲(chǔ)存。揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的主要功用是在脫離場(chǎng)上把從作物上脫下來(lái)的果粒,碎秸稈,殼子等混合物進(jìn)行分離,以得到干凈,純潔的谷粒。谷物脫粒后,谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪形和皮帶曰的帶動(dòng)下被拋出,谷粒、糠皮、碎石落地的遠(yuǎn)近不同,從而形成堆,達(dá)到分離的目的。
畢業(yè)設(shè)計(jì)是高等院校培養(yǎng)面向生產(chǎn)、建設(shè)、管理和服務(wù)第一線的高等技術(shù)應(yīng)用型人才的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)、基本技能和專(zhuān)業(yè)知識(shí)的重要手段。通過(guò)完成某一課題,可以進(jìn)一步檢驗(yàn)學(xué)生處理實(shí)際問(wèn)題的能力;使學(xué)生掌握基本的設(shè)計(jì)(科研)方法,受到初步的工程技術(shù)訓(xùn)練。并可綜合衡量教學(xué)質(zhì)量,以利于提高教學(xué)管理水平。畢業(yè)設(shè)計(jì),對(duì)于一個(gè)即將進(jìn)入社會(huì)的大學(xué)生來(lái)說(shuō),是很有意義的,不同于原來(lái)的一些課程設(shè)計(jì),首先難度勝于以往的一些設(shè)計(jì),因?yàn)檫@個(gè)設(shè)計(jì)很可能因?yàn)樗x題目涉及到的知識(shí)涵蓋量相當(dāng)大,從理論學(xué)習(xí)到實(shí)踐,甚至還需要學(xué)習(xí)一些輔助軟件,其次設(shè)計(jì)的可行性要求很高,這是個(gè)困難重重的過(guò)程,所以很大程度上,我們認(rèn)為畢業(yè)設(shè)計(jì)是從校園理論學(xué)習(xí)到社會(huì)運(yùn)用的一個(gè)過(guò)渡階段,畢業(yè)設(shè)計(jì)是個(gè)很好的過(guò)渡跳板,認(rèn)真做的話收獲會(huì)很大的,對(duì)于幫助最大的那種,那就是選擇課題時(shí)候,選和你未來(lái)工作相關(guān)的題目,有壓力有動(dòng)力去做好,并且未來(lái)工作時(shí)候收益很多。
谷物揚(yáng)場(chǎng)是谷物收獲后不可缺少的環(huán)節(jié)。收獲后的谷粒中不僅包含飽滿(mǎn)和成熟的籽粒,而且還有不成熟的谷粒。此外還包含有許多雜質(zhì)。因此無(wú)論留做種子或其他用途,均需將收獲后的谷粒進(jìn)行清選才能滿(mǎn)足要求。利益種子的儲(chǔ)藏,運(yùn)輸及機(jī)械化作業(yè),增強(qiáng)種子在市場(chǎng)上的銷(xiāo)售競(jìng)爭(zhēng)力。
谷粒經(jīng)過(guò)清選以后,可以獲得質(zhì)量均勻、尺寸一致的種子。將種子清選以后再播種,可以清除出小粒、破碎粒作為糧食或飼料,節(jié)約了糧食;清選后的種子均勻飽滿(mǎn),播種后發(fā)芽率高、長(zhǎng)勢(shì)好,一般都能增產(chǎn)5﹪-10﹪,還可以減少播種量20﹪左右,而且有利于種子的儲(chǔ)藏、運(yùn)輸及機(jī)械化作業(yè),增強(qiáng)種子在市場(chǎng)上的銷(xiāo)售競(jìng)爭(zhēng)力。因此,清選機(jī)產(chǎn)品對(duì)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整和農(nóng)民收入的增加有著十分重要的作用。特別是玉米,清選后可用半精量或精良播種,因而便可以大量節(jié)省種子。清選后的種子已經(jīng)清除掉其中大部分病蟲(chóng)害的籽粒,減少了今后感染的可能性,使田間雜草含量減少,作物生長(zhǎng)整齊,成熟一致,有利于機(jī)械化作業(yè)。
1.2國(guó)內(nèi)外谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的發(fā)展?fàn)顩r
在目前,我國(guó)農(nóng)業(yè)的機(jī)械化已經(jīng)進(jìn)入了依法促進(jìn)的嶄新的階段?!笆濉逼陂g,《中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化促進(jìn)法》的頒布實(shí)施,也確立了農(nóng)業(yè)機(jī)械化將會(huì)在我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的高級(jí)地位以及作用,也同時(shí)明確了各級(jí)的政府將會(huì)扶持和發(fā)展我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械化的政策以及措施。各地也將會(huì)加快了農(nóng)機(jī)的立法進(jìn)程,全國(guó)已有30多個(gè)?。▍^(qū)、市)制定以及修訂了各項(xiàng)農(nóng)業(yè)方面機(jī)械管理的條例及規(guī)章,還進(jìn)一步健全以及完善了農(nóng)業(yè)機(jī)械化的法律體系。2007年,中共中央和中共各級(jí)的地方財(cái)政還將繼續(xù)加大各種的補(bǔ)貼方面的力度,極大地促進(jìn)以及調(diào)動(dòng)農(nóng)民購(gòu)買(mǎi)機(jī)器、使用機(jī)器的積極性,并且引導(dǎo)更多的社會(huì)資源和資金投入到我國(guó)新型農(nóng)業(yè)的機(jī)械化上面,形成了依法促使農(nóng)機(jī)化發(fā)展強(qiáng)大的推動(dòng)力以及良好的政策的引導(dǎo)力。2007年,我國(guó)國(guó)內(nèi)的農(nóng)業(yè)機(jī)械化出現(xiàn)了比較快發(fā)展的勢(shì)頭,有很多的企業(yè)通過(guò)提高產(chǎn)品的質(zhì)量以及市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)能力,抓住了自身的發(fā)展機(jī)遇。
在歐美發(fā)達(dá)國(guó)家已形成多種系列化的谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī),其具有清選精度高,分級(jí)效果好,工藝精良,性能穩(wěn)定,可靠性強(qiáng),噪音相對(duì)較低的特點(diǎn),除傳統(tǒng)的機(jī)械調(diào)節(jié)外,現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出液壓調(diào)節(jié)系統(tǒng),操作更加靈敏。比較著名的比重式清選機(jī)生產(chǎn)廠家有奧地利的HEID公司,丹麥的WESTRUP公司,德國(guó)的PETKUS公司,美國(guó)OLIVER公司,LMC公司和CRIPPEN公司。
1.3小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)存在的問(wèn)題
由國(guó)外的農(nóng)業(yè)機(jī)械多年的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)可以看出,采用智能化的、自動(dòng)化的作業(yè)的方式將會(huì)是農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然的趨勢(shì),也將會(huì)是發(fā)展未來(lái)高效的節(jié)能的農(nóng)業(yè)機(jī)械有效的途徑。在世界上,農(nóng)業(yè)相當(dāng)發(fā)達(dá)的那些國(guó)家在采用了高強(qiáng)度的自動(dòng)化的機(jī)械作業(yè)以后不單提高了工作的作業(yè)效率,而且還降低了作業(yè)的成本。同時(shí),還提高了他們的農(nóng)產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)上,數(shù)量以及價(jià)格的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械要想在未來(lái)的國(guó)際上站住腳,就必須而且一定要縮小我國(guó)與世界上其他的農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家在農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備方面的差距。這樣來(lái)國(guó)外自動(dòng)化、智能化程度很高的農(nóng)業(yè)機(jī)械裝備才能夠不會(huì)占領(lǐng)我國(guó)的農(nóng)業(yè)市場(chǎng),也不會(huì)使我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械陷入困境。這些年以來(lái),伴隨著我們國(guó)家各種的改革開(kāi)放政策的不斷深入以及發(fā)展,我們國(guó)家科學(xué)技術(shù)方面也取得了飛躍式的近展,為我國(guó)實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能化和自動(dòng)化打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2008年以來(lái),個(gè)別的廠家使用了該類(lèi)的機(jī)械產(chǎn)品,但他們用的是配在吸風(fēng)式電動(dòng)風(fēng)車(chē)上的那種幾百瓦電機(jī),風(fēng)太大。現(xiàn)在全國(guó)大部分地區(qū)還用的是成本高、效率低的木風(fēng)車(chē)。所以帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)大有市場(chǎng)。
1.4研究的內(nèi)容和方法
1.4.1研究的內(nèi)容
根據(jù)我國(guó)揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題以及揚(yáng)場(chǎng)機(jī)發(fā)展要求,設(shè)計(jì)家用小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)。小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)主要由動(dòng)力輸入裝置、傳動(dòng)裝置、喂入裝置和出料裝置等組成。其中,動(dòng)力裝置是通過(guò)電動(dòng)機(jī)作用在滾筒上帶動(dòng)皮帶,只需把未清理的谷物送入喂料裝置便可實(shí)現(xiàn)谷物清選工作。先確定我國(guó)已有谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的類(lèi)型,根據(jù)已有的大型揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的原理及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)新型的小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī),使揚(yáng)場(chǎng)機(jī)能滿(mǎn)足家庭及小型企業(yè)的要求,也就是谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)要能工作穩(wěn)定,保證清選率高,谷物粒子完整率高,分離效果好等優(yōu)點(diǎn)。
1.4.2研究的方法
(1)利用文獻(xiàn)搜索方法進(jìn)行中外文獻(xiàn)資料的收集;
(2)調(diào)查研究國(guó)內(nèi)外微型收割機(jī)的設(shè)計(jì);
(3)利用機(jī)械設(shè)計(jì)理論對(duì)整機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算;
(4)利用SolidWorks軟件進(jìn)行三維建模;
(5)試制樣機(jī);
(6)到田間進(jìn)行試驗(yàn)和各性能的檢驗(yàn);
(7)改進(jìn)和完善樣機(jī),確定最終圖紙。
1.5預(yù)期目標(biāo)
谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)主要研究谷物的清選過(guò)程,通過(guò)測(cè)量、計(jì)算過(guò)程中制定更合理的方案,及確定更適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)方式,盡量實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、節(jié)能、高效的谷物揚(yáng)場(chǎng)作業(yè),通過(guò)對(duì)本課題的熟悉和相關(guān)資料的查閱,我對(duì)本課題有了一個(gè)全面的解,有多數(shù)據(jù)可供參考。四年的大學(xué)學(xué)習(xí)和以往課程設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),我已具備了機(jī)械原理,機(jī)械設(shè)計(jì)等方面的理論知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),結(jié)合自己掌握的試驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析知識(shí),可以在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。
(1)揚(yáng)場(chǎng)機(jī)操作方便,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,通用性好,噪音小,使用壽命長(zhǎng);
(2)被揚(yáng)場(chǎng)的谷物清選率高,谷粒完整率高、分離效果好;
(3)小巧靈活,效率高,人工勞動(dòng)量少及動(dòng)力消耗也少;
(4)制造價(jià)格便宜,容易普及,能滿(mǎn)足家庭使用要求。
1.6重點(diǎn)研究的關(guān)鍵問(wèn)題及解決思路
(1)盡可能多的搜集一些相關(guān)的資料,在充分了解的基礎(chǔ)上,獲得更多的思路去解決問(wèn)題;
(2)結(jié)合自己查閱的資料,對(duì)機(jī)器機(jī)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行梳理,整合出最適合的機(jī)器;
(3)借鑒前人設(shè)計(jì)相關(guān)機(jī)械過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn),取長(zhǎng)補(bǔ)短完成設(shè)計(jì)。同時(shí)積極與指導(dǎo)老師商討,確定最佳方案;
(4)選擇合適動(dòng)力傳動(dòng)方式,設(shè)計(jì)循環(huán)裝置和傳動(dòng)裝置;
(5)利用Auto CAD軟件,繪制二維零件圖和裝配圖;
(6)利用有限元分析和SolidWorks進(jìn)行虛擬樣機(jī)設(shè)計(jì),完成整機(jī)各零件的三維建模。1.7工作條件及解決方法
塔里木大學(xué)位于南疆中心位置,校內(nèi)有實(shí)習(xí)工廠、土槽實(shí)驗(yàn)室、農(nóng)業(yè)工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等,為項(xiàng)目開(kāi)展提供了場(chǎng)地和條件。校內(nèi)擁有優(yōu)良的硬件環(huán)境,機(jī)械工程學(xué)院擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備和機(jī)械加工制造設(shè)備,并且?guī)熧Y力量雄厚,完全可以滿(mǎn)足小麥割曬機(jī)機(jī)設(shè)計(jì)的工作條件。
2小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)總體設(shè)計(jì)
2.1谷物揚(yáng)場(chǎng)的典型方法及揚(yáng)場(chǎng)方案的選擇
目前開(kāi)發(fā)出的絕大部分設(shè)備都是采用氣流清選的方式來(lái)清選,常見(jiàn)的氣流清選方法如下:
(1)利用垂直氣流進(jìn)行清選:工作時(shí)谷物混合物被喂料輥送至垂直吸氣道下部的網(wǎng)面上,由于受到氣流的作用,懸浮速度低于氣流速度的清雜物被吸向上方,當(dāng)吸至斷面較大的部位時(shí),由于氣流速度降低,一部分籽粒和混合物開(kāi)始落入沉降室內(nèi),被攪龍輸送到機(jī)外,最輕的雜物被風(fēng)吹出。氣流速度可以用閥門(mén)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
(2)利用傾斜氣流進(jìn)行清洗:是利用谷粒和夾雜物在氣流中的不同運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)進(jìn)行清選的。被吹物體依其漂浮特性被風(fēng)吹至不同的距離,依其距離遠(yuǎn)近來(lái)進(jìn)行分離,籽粒越輕則被吹送越遠(yuǎn),它可以一次分成多級(jí)。
(3)利用不同空氣阻力進(jìn)行分離:將谷?;旌衔镆砸欢ㄋ俣炔⑴c水平方向成一定角度拋入空中,依空氣對(duì)各種物料阻力的不同,其拋擲距離亦不相同,從而進(jìn)行分離。
(4)旋輪式氣流清選:可以利用氣流和旋轉(zhuǎn)葉輪的距心力作用進(jìn)行清選。
經(jīng)過(guò)比較及選擇,在設(shè)計(jì)要求內(nèi)利用不同空氣阻力進(jìn)行分離能夠滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求條件,帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)就是利用這種原理。所以選擇利用不同空氣阻力進(jìn)行分離。
2.2小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的結(jié)構(gòu)
本設(shè)計(jì)中小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)主要由喂料斗、橡膠帶、主動(dòng)滾筒、被動(dòng)滾筒、壓緊滾筒、機(jī)架、電機(jī)等組成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)傳動(dòng)皮帶驅(qū)動(dòng)主動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)滾筒又通過(guò)傳送膠帶帶動(dòng)從動(dòng)滾筒同步轉(zhuǎn)動(dòng),主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒可以先后調(diào)整,壓緊滾筒壓緊在傳送膠帶上,由傳送膠帶帶動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)進(jìn)料口的物料經(jīng)過(guò)出料口的篩網(wǎng),因自重而落在傳送膠帶上,并隨膠帶同速運(yùn)動(dòng),達(dá)到壓緊滾筒時(shí),由壓緊滾筒將物料壓緊在膠帶上,使其均勻通過(guò)且產(chǎn)生一個(gè)沿壓緊滾筒圓周與膠帶相切的拋射角,物料沿此角度,以一定的速度拋射下去,根據(jù)物料慣性的大小達(dá)到分離雜物的目的,調(diào)整主動(dòng)滾筒和從動(dòng)滾筒的作用是根據(jù)物料顆粒的大小及容量等,篩網(wǎng)用于過(guò)濾物料中的大的顆粒雜質(zhì),以提高機(jī)構(gòu)的工作性能。
1. 輪子 2.電動(dòng)機(jī) 3.被動(dòng)滾筒 4.喂料口
5.壓緊滾筒 6.橡膠帶 7.主動(dòng)滾筒 8.機(jī)架
圖2-1 小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)
3小型揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的主要部件及設(shè)計(jì)
3.1機(jī)架
圖3-1 機(jī)架
主要起支撐作用,由于電動(dòng)揚(yáng)場(chǎng)機(jī)屬于農(nóng)用機(jī)械,不需要太精密,而且價(jià)格應(yīng)盡量低廉,所以采用角鋼制作。按照實(shí)際使用要求,只需校核一下支架的壓桿穩(wěn)定性要求,因?yàn)榉€(wěn)定是構(gòu)件除了強(qiáng)度、剛度失效外的另一種重要失效形式。細(xì)長(zhǎng)壓桿當(dāng)壓力超過(guò)一定數(shù)值時(shí),會(huì)由原來(lái)的直線平衡形式突然變彎,從而致使結(jié)構(gòu)喪失承載能力。由于構(gòu)件的失穩(wěn)往往是突發(fā)的,因而其危害性也較大。歷史上曾多次發(fā)生因構(gòu)件失穩(wěn)而引起的重大事故。如1907年加拿大勞倫斯河上,跨長(zhǎng)為548米的奎拜克大橋,就因壓桿失穩(wěn)而導(dǎo)致整座大橋倒塌。
因此為了保證壓桿安全可靠的工作,必須使壓桿處于直線平衡形式,對(duì)壓桿而言,設(shè)計(jì)時(shí)是以臨界力作為其極限承載能力的,因此滿(mǎn)足穩(wěn)定性要求。
3.2喂料機(jī)構(gòu)
根據(jù)皮帶的尺寸設(shè)計(jì)料斗的尺寸。料斗的設(shè)計(jì)主要考慮其容積及自流下料 ,因此料斗設(shè)計(jì)成上面為立方體、下面為四棱柱的組合形式。喂料斗底部連接有三條腳都固定在機(jī)架上。保證物料能均勻的、連續(xù)的流到皮帶上,以提高效率。喂入量采用插板活門(mén)控制流量,通過(guò)調(diào)節(jié)插板深度來(lái)調(diào)節(jié)喂入量,以此來(lái)調(diào)節(jié)喂入量。由于揚(yáng)場(chǎng)機(jī)屬于農(nóng)用機(jī)械,不需要太精密,而且價(jià)格應(yīng)盡量低廉,所以采用角鋼、鐵皮制作。
圖3-2 喂料機(jī)構(gòu)
3.3橡膠環(huán)帶
圖3-3 橡膠環(huán)帶
由于皮帶為特殊加工的多坑圓點(diǎn)輸送帶,輸送中有定向作用,便于糧食的收集。
4.小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)動(dòng)力的計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選擇
計(jì)算功率
-工況系數(shù),取=1.1
則=3.52
谷物落地點(diǎn)到拋出點(diǎn)的水平距離 =12
谷物拋出點(diǎn)到地面的距離=0.3
揚(yáng)角可取為300到600
=0.25
初速度=4.8
3.6
=480
平帶傳動(dòng)比25
由此可知,可以用轉(zhuǎn)速為960到2400的電動(dòng)機(jī),所以本設(shè)計(jì)選擇電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1020其工作功率為3.2。
5軸的設(shè)計(jì)計(jì)算、校核及軸承的選用
5.1軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核
確定軸的最小直徑,初步估算軸的最小直徑,選擇軸的材料為45號(hào)鋼,調(diào)質(zhì)處理。取A0=112,于是得
(5-1)
=112
=19.6mm
軸的設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與尺寸關(guān)系如下圖:
圖5-1 軸
軸的校核
T=9.55 (5-2)
P=1.5Kw
n=500/2
r=250r/min
T=9.551.5/250=51570N (5-3)
δ1=26.5°
=130mm
=20
圓周力:
(5-4)
徑向力:
(5-5)
軸向力:
N (5-6)
合力:
(5-7)
水平方向:
(5-8)
m
垂直方向:
(5-9)
彎矩:
m
合成彎矩:
(5-10)
=
=30061.8Nmm
當(dāng)量彎矩:
(5-11)
=
初步認(rèn)為A截面有較大應(yīng)力集中,確定其為危險(xiǎn)截面,進(jìn)行安全系數(shù)校核
前面通過(guò)計(jì)算得A截面合成彎矩:
抗彎截面系數(shù):
(5-12)
彎曲應(yīng)力:
扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 :
(5-13)
切應(yīng)力副和平均切應(yīng)力:
(5-14)
求綜合影響系數(shù):
(5-15)
過(guò)盈配合時(shí)軸的有效應(yīng)力集中系數(shù):
配合為:
材料為碳鋼毛胚直徑:
表面狀態(tài)系數(shù):
求安全系數(shù)設(shè)按無(wú)限壽命(Kn=1)計(jì)算:
(5-16)
(5-17)
復(fù)合安全系數(shù)由式:
(5-18)
所以,軸的強(qiáng)度安全。
5.2軸承的選用
已知:設(shè)計(jì)的齒輪軸向載荷為0,徑向載荷是1591.2N軸承轉(zhuǎn)速n=250r/min裝軸承處的直徑為30-40毫米范圍之間選擇,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。由工作條件和環(huán)境可知:選用深溝球軸承
選擇軸承的型號(hào)
(1)求比值
=0/1758.75=0 (5-19)
根據(jù)表13-5,深溝球軸承的最大e值為0.44故此時(shí)<e。
(2)初步計(jì)算當(dāng)量載荷P,根據(jù)式(13-8a)
P= (5-20)
按照表13-6,=1.0-1.2,取=1.2。
按照表13-5,X=1,Y=0,則P=1.2×1655.75=1986.9N
(3)求軸承應(yīng)有的基本額定動(dòng)載荷值
(4)按照設(shè)計(jì)手冊(cè)選用C=1021.2N的軸承6007此軸承的基本額定動(dòng)載荷C=26000N
軸承的驗(yàn)算。
(5)求相對(duì)軸向載荷e值與Y值,對(duì)深溝球軸承取f=14.7,則相應(yīng)軸向載荷為零。
(6)用線性插值法求Y值Y=0。
(7)求當(dāng)量動(dòng)載荷P
P=1.2×1571.75=2110.5N (5-21)
所以選用的軸承合適
6小型揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的優(yōu)化與改進(jìn)
小型揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的種類(lèi)有帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)、風(fēng)扇壓送式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)、葉輪拋送式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)等。其中帶式揚(yáng)場(chǎng)機(jī)使用廣,可以進(jìn)行谷物的清選通風(fēng)糧食翻倉(cāng)以及近距離的糧食搬運(yùn)等。該機(jī)主要由喂料斗、橡膠帶、滾筒、電機(jī)等組成。揚(yáng)場(chǎng)時(shí),橡膠帶高速運(yùn)轉(zhuǎn),谷粒、糠皮及少量碎石的混合物在快速轉(zhuǎn)動(dòng)的輪W和皮帶P的帶動(dòng)下被拋出。因?yàn)閽伋龅乃俣认嗤?,所以質(zhì)量大的動(dòng)能大,克服空氣阻力運(yùn)動(dòng)的距離就遠(yuǎn);質(zhì)量小的運(yùn)動(dòng)的距離也小,這就好比人以同樣的方式扔石塊和鵝毛,石塊扔得遠(yuǎn),而鵝毛扔得近。從而達(dá)到了分離的目的,從使用上看,揚(yáng)場(chǎng)機(jī)靠機(jī)器帶動(dòng),輪W轉(zhuǎn)得越快,分離效果越好; 利用不同空氣阻力進(jìn)行分離:將谷?;旌衔镆砸欢ㄋ俣炔⑴c水平方向成一定角度拋入空中,依空氣對(duì)各種物料阻力的不同,其拋擲距離亦不相同,從而進(jìn)行分離。揚(yáng)場(chǎng)機(jī)拋擲部分的膠帶與水平傾斜30度到50度。飽滿(mǎn)籽粒的跑出距離可達(dá)10-15米左右,較輕的籽粒和雜物則落于6m以?xún)?nèi)。該小型谷物揚(yáng)場(chǎng)機(jī)使用非常方便,而且節(jié)約能源。移動(dòng)方便進(jìn)料斗采用插板活門(mén)控制流量,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,喂料均勻,研制價(jià)格低。我對(duì)機(jī)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),使安全性能提高、利用率增加、工作環(huán)境改善、勞動(dòng)強(qiáng)度下降、工作效率提高。
總 結(jié)
此次設(shè)計(jì)的任務(wù)是完成小型揚(yáng)場(chǎng)機(jī)的設(shè)計(jì)。這是我們?cè)诖髮W(xué)期間所進(jìn)行的一次非常全面的設(shè)計(jì),為自己在大學(xué)四年所學(xué)習(xí)知識(shí)的全面總結(jié)和鞏固,使我們初步了解和掌握做設(shè)計(jì)的基本步驟、基本方法,通過(guò)本環(huán)節(jié)把我們?cè)诖髮W(xué)期間所學(xué)課程中所獲得的理論知識(shí)在設(shè)計(jì)實(shí)踐中加以綜合運(yùn)用,把大學(xué)四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)貫穿起來(lái),使理論知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐密切的結(jié)合起來(lái),為我將來(lái)的實(shí)際工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
這是一個(gè)非常全面而系統(tǒng)的設(shè)計(jì)題目,非常鍛煉人。從方案的論證到最終的設(shè)計(jì),涉及的領(lǐng)域包括:機(jī)械制圖,機(jī)械原理,工程材料,機(jī)械設(shè)計(jì)等等。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)踐,提高我計(jì)算、制圖能力;使我們能熟練地應(yīng)用有關(guān)參考資料、計(jì)算圖表、手冊(cè)、圖集、規(guī)范,熟悉有關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)械方面知識(shí)得到系統(tǒng)的鞏固和提升。在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的同時(shí),我還學(xué)到了許多新的知識(shí),如Solidworks,CAD2007的使用和WORD、POWERPOINT等軟件的應(yīng)用。
我深刻的認(rèn)識(shí)到,要想成為一名合格的工程設(shè)計(jì)人員只是掌握本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,應(yīng)該具有更加淵博的知識(shí),如應(yīng)該對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用,農(nóng)產(chǎn)品的特性,農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀等各個(gè)方面能力進(jìn)行加強(qiáng)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多的問(wèn)題,但通過(guò)查閱相關(guān)的書(shū)籍、手冊(cè)以及老師的精心指導(dǎo),都得到了解決,設(shè)計(jì)過(guò)程基本順利完成。
致 謝
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠完成,首先感謝母校---塔里木大學(xué)的辛勤栽培,感謝學(xué)校給我一個(gè)難得的學(xué)校環(huán)境和機(jī)會(huì);讓我學(xué)到了新的知識(shí),讓我開(kāi)闊眼界,對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)有了一個(gè)全新的認(rèn)識(shí),明白學(xué)習(xí)的可貴和艱辛。在此,我深深的感謝馬少輝導(dǎo)師給我的幫助,在他的建議下,我確定設(shè)計(jì)的整體方案。馬少輝老師督促我的畢業(yè)設(shè)計(jì),給我耐心的指導(dǎo)和幫助,讓我能夠跟上設(shè)計(jì)進(jìn)度。同時(shí)也感謝這幾年給予我?guī)椭睦蠋?,是他們辛勤的教?dǎo),我才有了設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)和理論,是他們的培育,我才有今天的成就。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我深深感到理論知識(shí)的重要性,在多次對(duì)設(shè)計(jì)的方案和數(shù)據(jù)的修改中,明白理論和實(shí)際相結(jié)合的重要。做設(shè)計(jì)的過(guò)程中,我向老師和同學(xué)請(qǐng)教,把自己不明白的地方弄明白,同學(xué)向我提問(wèn)的時(shí)候我也耐心解答,大家形成一個(gè)很好的互相學(xué)習(xí)氛圍。這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),讓我感到平時(shí)對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械了解的程度不夠,對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械知識(shí)的欠缺,在老師和同學(xué)的講解下,我對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械有一個(gè)全面的了解。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,遇到種種困難,沒(méi)有老師和同學(xué)的幫助,我絕對(duì)不可能完成,他們的幫助我會(huì)銘記在心。
最后,真誠(chéng)的感謝學(xué)校給我這次的機(jī)會(huì),感謝各位老師的幫助,學(xué)校和老師給予的知識(shí)讓我受用一生。
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