【正文】 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 1 頁(yè) 第 1 章 前言 設(shè)計(jì)的目的和意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展 ， 人民生活質(zhì)量的顯著提高 ,畜產(chǎn)品生產(chǎn)和消費(fèi)量也相應(yīng)的增加 ； 同時(shí) ， 國(guó)家也愈來(lái)愈重視現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設(shè)并加大投入力 度 ， 使得畜牧機(jī)械，秸桿利用設(shè)備和其他的農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械的需求量也隨之增長(zhǎng) 。 近年來(lái) ， 在國(guó)家一系列惠農(nóng)政策的驅(qū)動(dòng)下 ， 當(dāng)前我國(guó)的農(nóng)業(yè)機(jī)械 工業(yè)正處在歷史上最好的發(fā)展時(shí)期 ， 總體形式看好 ， 已經(jīng)連續(xù)五年保持高速增長(zhǎng) ， 出現(xiàn)產(chǎn)銷(xiāo)兩旺的喜人態(tài)勢(shì) 。 同時(shí)，在 2022 年，國(guó)家將繼續(xù)加大對(duì)購(gòu)買(mǎi)農(nóng)機(jī)產(chǎn)品的補(bǔ)貼力度，而且隨著國(guó)家及地方政府對(duì)農(nóng)業(yè)各項(xiàng)優(yōu)惠政策的落實(shí) ,農(nóng)民 收入將有所增加 ,負(fù)擔(dān)減輕 ,支出減少。這些因素將使畜牧機(jī)械、秸桿利用設(shè)備和其他農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械的需求量有較大幅度的增長(zhǎng)。 我國(guó)是一個(gè)以農(nóng)業(yè)著稱(chēng)的國(guó) 家 ， 農(nóng)業(yè)工程的發(fā)展 是當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和解決 “三農(nóng)”問(wèn)題的需要 ， 是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要組成部分。要加快農(nóng)業(yè)工程的發(fā)展 ， 就要加強(qiáng)農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 ， 使農(nóng)業(yè)朝著機(jī)械化方向發(fā)展 ， 以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率 ， 降低生產(chǎn)成本 ， 減輕農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度 ,提高資源利用率。同時(shí) ,畜牧業(yè)是農(nóng)業(yè)的重要組成部分 ， 如何推廣畜牧業(yè)的發(fā)展是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的一個(gè)重要問(wèn)題。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比 ， 我國(guó)的畜牧業(yè)生產(chǎn)水平還比較落后 ， 但是近年來(lái) ， 各地 的牧業(yè)經(jīng)濟(jì)也得到快速發(fā)展 ， 畜牧業(yè)成為農(nóng)民增收致富的重要途 徑。 要 使 畜牧業(yè)發(fā)展 ，飼料是物質(zhì)基礎(chǔ) ， 而飼料來(lái)源和加工設(shè)備是畜牧業(yè)生產(chǎn)中的關(guān)鍵問(wèn)題。由于我國(guó)人均糧食占有量少 ， 不可能用大量的糧食作為飼料用糧 ， 因此 ， 必須尋找另外的飼料來(lái) 源。 但在一些地方所面臨的現(xiàn)狀有所不 同 ： 一方面是由于生產(chǎn)迅速發(fā)展帶來(lái)的飼料供應(yīng)緊張 ， 飼料資源缺乏 ； 另一方面是缺乏有效的開(kāi)發(fā)利用 ， 造成大量飼料資源浪費(fèi) ， 制約了畜牧業(yè)的發(fā)展 。 牧草等 農(nóng)作物秸桿是農(nóng)作物生產(chǎn)的副產(chǎn)品 ， 占光合作用地上部分的二分之一 ， 含有多種維生素 ， 蛋白質(zhì)及微量元素 ， 是一項(xiàng)巨大的飼料資源。對(duì)其進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用 ， 是實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合和充分利用資源的有效途徑 ， 是發(fā)展節(jié)糧型畜牧業(yè)的一項(xiàng)重要措施 。 我國(guó)的各類(lèi)農(nóng)作物秸桿資源巨大 ， 但是利用率不到百分之十 ， 造成 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 2 頁(yè) 了秸桿資源的嚴(yán)重浪費(fèi) ， 科學(xué)地開(kāi)發(fā)農(nóng)作物秸桿資源 ， 發(fā)展畜牧業(yè) ， 已經(jīng)成為提高 生活水平和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。開(kāi)發(fā)農(nóng)作物秸桿資源發(fā)展畜牧業(yè) ， 不但可以使農(nóng)作物秸桿變廢為寶 ， 特別是封山育林 ， 草原禁牧工程的實(shí)施 ， 促使牛羊養(yǎng)殖方式的變革 ， 秸桿養(yǎng)畜將成為一個(gè)時(shí)期的發(fā)展方向 ， 而且對(duì)促進(jìn)飼養(yǎng)業(yè)的牛羊發(fā)展 ，安置農(nóng)村剩余勞動(dòng)力 、 豐富市場(chǎng) 肉品供應(yīng) 、 增加農(nóng)民收入 、 減輕草地 壓力 、 促進(jìn)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán) 、 增加資金積累 、 促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展都具有現(xiàn)實(shí)意義 。 因此 ，開(kāi)發(fā) 研制 出經(jīng)濟(jì)且實(shí)用的秸桿加工機(jī)械 ， 具有較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益 。 提出背景 及其存在問(wèn)題 提出背景 我國(guó)畜牧業(yè)生產(chǎn)具有悠久的歷史 ， 但長(zhǎng)期以來(lái) ， 飼養(yǎng)方式和技術(shù)裝備十分落后 ， 畜牧業(yè)生產(chǎn)水平低下 。 至今 ， 畜牧業(yè)仍是我國(guó)生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié) ， 對(duì)牧草等農(nóng)作物秸桿的加工 機(jī)械 還處于空白階段 ， 當(dāng)前大多數(shù)是使用傳統(tǒng)的粉碎機(jī)對(duì)其進(jìn)行加工；而國(guó)外對(duì)秸桿的加工機(jī)械也只是處于初級(jí)階段。雖然 ， 目前市場(chǎng)上已經(jīng)生產(chǎn)出幾種立式和臥式無(wú)篩粉碎機(jī) ， 其中立式無(wú)篩粉碎機(jī)有 ： AMC 型無(wú)篩粉碎機(jī)、 ZPS型微粉碎機(jī)和國(guó)產(chǎn)立式粉碎機(jī) ； 而臥式無(wú)篩粉碎機(jī)有 ： 日本生產(chǎn)的臥式多級(jí)微粉碎機(jī)、美國(guó)生產(chǎn)的臥式單級(jí)微粉碎機(jī)和臥式無(wú)篩雙轉(zhuǎn)子錘片粉碎機(jī)。這些粉碎機(jī)雖有生產(chǎn)率高、能耗低、調(diào)節(jié)操作方便等優(yōu)點(diǎn) ， 但由于各類(lèi)型的粉碎機(jī)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜 ， 且采用多級(jí)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng) 工作 ， 使得成本較高且為微粉碎 ， 不適合于秸桿飼料的加工。 秸桿利用是一個(gè)多年的研究話(huà)題 ， 自上個(gè)世紀(jì)以來(lái) ， 國(guó)家投入了大量資金 ，對(duì)秸桿利用進(jìn)行研究 ， 但真正做到可持續(xù)發(fā)展的并不多 ， 其原因是 在 秸桿粉碎機(jī)上遇到了一定的技術(shù)障礙 ， 現(xiàn)有通用型 粉碎機(jī)用來(lái)粉碎秸桿 ， 普遍達(dá)不到粉碎秸桿的技術(shù)要求 ， 這類(lèi)粉碎機(jī)雖可以對(duì)秸桿進(jìn)行粉碎 ， 但必須對(duì)秸桿進(jìn)行粉碎前的加工 ， 如壓 、 鍘加工 ， 并且粉碎起來(lái) 存在許多缺點(diǎn) ： ① 動(dòng)力浪費(fèi)大 ， 度電產(chǎn)量不高 ② 粉碎粒度不均勻 ③ 機(jī)器部件磨損快 ， 工作穩(wěn)定性差 ④ 生產(chǎn)率低 ⑤ 由于使用篩片磨損快 ， 生產(chǎn)成本增加 。 本課題設(shè)計(jì)的立式無(wú)篩粉碎機(jī)是專(zhuān)門(mén)把牧草等農(nóng)作物秸桿粉碎的加工機(jī)械 ，該設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)思想 、 機(jī)體結(jié)構(gòu)和具體零件 等 方面都進(jìn)行了創(chuàng)新。目前 ， 國(guó)內(nèi)無(wú)具 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 3 頁(yè) 體的樣機(jī) ， 是一種較新穎的產(chǎn)品 。 它 在 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面進(jìn)行 的 創(chuàng)新 ， 適合于畜牧業(yè)的發(fā)展 ， 開(kāi)發(fā)研制 出該產(chǎn)品 ， 對(duì)解決飼料問(wèn)題 ， 開(kāi)發(fā)飼料資源 ， 提高經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益具有重要的意義。因此 應(yīng) 大力 開(kāi) 發(fā)使其朝著高效低能耗方向發(fā)展 ， 以適合我國(guó) 畜牧業(yè) 的發(fā)展需要。 存在問(wèn)題 ①制造力量薄弱 ： 我國(guó)的畜牧機(jī)械行業(yè)在 1988年有定點(diǎn)廠僅 20 多個(gè) ， 職工人數(shù)，固定資產(chǎn)，加工設(shè)備僅占農(nóng)業(yè)機(jī)械行業(yè)的 1%，雖然現(xiàn)在有所發(fā)展，但是其力量較其他國(guó)家等還是有較大的差距 。 ②研究力度不夠 ： 我國(guó)的畜牧機(jī)械專(zhuān)業(yè)研究人員數(shù)量少，測(cè)試設(shè)備數(shù)量少，水平低，不能有效的揭示 整機(jī)或主要部件的主要參數(shù)對(duì)工作過(guò)程的影響，致使產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作長(zhǎng)期停留在 傳統(tǒng)的“類(lèi)比法”的基礎(chǔ)上。 設(shè)計(jì)的基本要求 該粉碎機(jī)主要是用于對(duì)飼草料的加工 ， 對(duì)其具有以下要求 : ① 對(duì)加工飼料的適應(yīng)性廣 ， 能加工各種類(lèi)型的飼料 ， 對(duì)含水量較大 、 纖維較長(zhǎng)的粗飼料也應(yīng)具有較好的適應(yīng)性 。 ② 粉碎程度應(yīng)能夠根據(jù)要求進(jìn)行調(diào)整 ， 以滿(mǎn)足不同的畜禽 ， 粉碎粒度應(yīng)盡量均勻 ， 以提高其適口性。 ③ 配套動(dòng)力合理 、 度電產(chǎn)量高 、 提高生產(chǎn)率 、 降低能耗。 ④ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 操作方便 、 不需要較大的技術(shù)要求。 ⑤ 工作部件耐磨性好 ， 減少更換次數(shù) ， 以降低生產(chǎn)成本 ， 提高經(jīng)濟(jì)效益。 ⑥ 噪音低 、 粉塵 少 、 以減少環(huán)境污染。 ⑦ 機(jī)型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 、 尺寸緊湊 、 體積小 、 占地少 、 成本低 、 以適合廣大農(nóng)戶(hù)生產(chǎn)。 設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想 ① 根據(jù)牧草等農(nóng)作物秸桿主要是粗纖維質(zhì) 物料 的物理特性 ， 采用鑿片和齒板共同作用 ， 依靠他們之間的搓擦和剪切作用將物料 粉碎 。 ② 機(jī)器的粉碎能力應(yīng)達(dá)到一定的要求 ， 但不應(yīng)太大 ， 應(yīng)適合 于廣大 農(nóng)村個(gè)體農(nóng)戶(hù)生產(chǎn)需要， 從而符合設(shè)計(jì)的目的和要求 。 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 4 頁(yè) ③ 在進(jìn)料口處安裝切割器 ， 以把纖維質(zhì)物料粉碎為 20～ 25mm 的碎段 ， 以便粉碎機(jī)能更好的作進(jìn)一步的加工 ， 出口處安裝一粒度調(diào)節(jié)板以控制物料的粉碎粒度 。 ④ 大力提高設(shè)計(jì)水平，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，且要以提高經(jīng)濟(jì)效益為中心 ，提高其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 5 頁(yè) 第 2 章 粉碎機(jī)的 結(jié)構(gòu) 形 式 設(shè)計(jì) 由于 牧草等農(nóng)作物秸桿類(lèi)物料是一種粗纖維物質(zhì)， 含有豐富的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素等物質(zhì)， 具有韌性大的特點(diǎn)， 其粉碎主要是在搓擦力和剪切力的共同作用下進(jìn)行的 ，故在本設(shè)計(jì)中采用鑿片和齒板共同作用，對(duì)秸桿進(jìn)行搓擦使其細(xì)碎 。且 在加工前后的秸桿尺寸差異大 ， 所以在進(jìn)料口處安裝一定刀 ，使其和機(jī)體內(nèi)的滾刀式切碎器共同作用 ， 把秸桿切割為一定長(zhǎng)度的碎段（約 20～ 25mm），完成秸 桿的粗粉碎，為進(jìn)一步的粉碎作好準(zhǔn)備。該粉碎機(jī)采用無(wú)篩形式和自重排料，可提高生產(chǎn)率，降低生產(chǎn)成本。 根據(jù)秸桿類(lèi)物料韌性大的特性 、 目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有技術(shù)資料 、 粉碎機(jī)理和粉碎理論，確定該粉碎機(jī)為圓筒形立式無(wú)篩 秸桿 粉碎機(jī)。 結(jié)構(gòu) 方案的確定 該機(jī)包括進(jìn)料部分、切碎部分、粉碎部分、排料部分、傳動(dòng)部分和機(jī)體 六部分。該機(jī) 結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備，國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，根據(jù)設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，確定本機(jī)結(jié)構(gòu) 采用無(wú)篩的形式，其結(jié)構(gòu)和工作原理較其他通用型粉碎機(jī)都 大不 相同 ，具有很大的創(chuàng)新 性 。 其具體結(jié)構(gòu)布置如圖 ： 圖 粉碎機(jī)總體結(jié)構(gòu)布置圖 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 6 頁(yè) 1— 帶輪 2— 下機(jī)殼 3— 主軸 4— 進(jìn)料口 5— 軸承 6— 切割器 7— 刀片 8— 鑿片 9— 齒板 10— 轉(zhuǎn)筒 11— 電動(dòng)機(jī) 12— 帶輪 13— 機(jī)架 工作原理 當(dāng)秸桿類(lèi)纖維質(zhì)物料從側(cè)部的進(jìn)料口進(jìn)入機(jī)體后，被滾刀式切碎器切割為20～ 25mm 的碎段，碎段隨 著 轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生離心力，在離心力作用下均勻的進(jìn)入圓筒型粉碎室的四周 。 通過(guò)鑿片的作用，將物料壓向齒板， 齒板產(chǎn)生的沖擊力使物料與鑿片的棱角工作處及齒板發(fā)生劇 烈的搓擦、剪切而逐漸細(xì)碎，直至 達(dá)到所需要的加工要求 。 粉碎粒度的大小可以根據(jù)下料處的粒度調(diào)節(jié)板進(jìn)行調(diào)節(jié)。 由于鑿片的排列方式采用的是對(duì)稱(chēng)排列，在粉碎過(guò)程中，轉(zhuǎn)子運(yùn)轉(zhuǎn)平衡，物料無(wú)側(cè)移現(xiàn)象，鑿片的磨損比較均勻 ，不需要另加任何平衡裝置。 特點(diǎn) 根據(jù)所設(shè)計(jì)的具體結(jié)構(gòu)和 工作原理，該粉碎機(jī)具有以下特點(diǎn)： ① 通過(guò)轉(zhuǎn)子和傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化配置，它具有結(jié)構(gòu)緊湊 、 體積小 、 工作平穩(wěn)的特點(diǎn) 。 ② 采用無(wú)篩的形式， 進(jìn) 排料方便，提高了生產(chǎn)率，減少的篩片的使用，降低成本 。 ③ 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作維護(hù)方便，適合有于廣大農(nóng)村 使用 。 ④ 產(chǎn)品粒度調(diào)節(jié)方便，可通過(guò)對(duì)粒度調(diào)節(jié)板的調(diào)整來(lái)實(shí)現(xiàn) ，且能適合多種物料的加工，具有廣泛的適應(yīng)性 。 ⑤ 電機(jī)與主軸采用帶連接，傳動(dòng)裝置簡(jiǎn)單，降低了成本 。 貴 州大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 第 7 頁(yè) 第 3 章 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 進(jìn)料部分 針對(duì) 物料 粉碎前后長(zhǎng)度比大 的特性 和對(duì)現(xiàn)有資料進(jìn)行分析 ， 粉碎機(jī)進(jìn)料口的設(shè)計(jì)應(yīng)具有防止秸桿等喂不進(jìn)粉碎室和物料向喂入口飛濺等功能 。 在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，喂料口傾角為 90186。時(shí)，物料無(wú)反料和架空現(xiàn)象，但是該設(shè)計(jì)僅僅適合顆粒料的加工；喂料口傾角為 65186?！?75186。時(shí)，物料不反料，但是喂莖桿 飼料時(shí)有 一定程度的 架空現(xiàn)象 ；喂料口傾角為 30186。時(shí)，物料無(wú)架空現(xiàn)象，粉碎莖桿飼料時(shí)其度電產(chǎn)量還略有提高，但是反料相當(dāng)嚴(yán)重；根據(jù)實(shí)際現(xiàn)有資料和實(shí)際需要， 設(shè)計(jì) 進(jìn)料斗與垂直線(xiàn)為 15186。角，選用厚為 3mm 的 A3 鋼板制造， 進(jìn)料口采用敞開(kāi)口，斜面下滑的形式 ，采用螺釘與機(jī)體連接 。 在進(jìn)料口一側(cè)裝有定刀，與切碎器配合工作。 排料部分 排 料裝置采用自重排料，出料口安裝在機(jī)體下側(cè)。 截面形狀為矩形，采用螺釘與機(jī)體連接，出料斗選用厚為 3mm 的 A3 鋼板制造。在出料斗處裝有一粒度調(diào)節(jié)板，可 根據(jù)需要 調(diào)節(jié)粉碎粒度大小。 切碎部分 切碎部分主要是切碎器 。 良好的切碎器應(yīng)該是切割質(zhì)量高，即成品的切割面光滑整齊，耗用動(dòng)力小