【正文】 因?yàn)殡x心力作用會(huì)進(jìn) 行反復(fù)沖擊，形成物料的 多余 粉碎， 這種情況無疑會(huì)加大能耗。 圖 鍘切式粉碎機(jī) 錘片式粉碎機(jī) 錘片式粉碎機(jī)的粉碎原理為 沖擊粉碎 ，在粉碎過程中由高速旋轉(zhuǎn)的活動(dòng)錘片與固定圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使物料在粉碎室內(nèi)發(fā)生 高速 旋轉(zhuǎn)，對(duì)物料進(jìn)行粉碎 。 粉碎機(jī) 技術(shù) 4 粉碎 技術(shù) 在 我 國(guó)己有 多年 的歷史 ， 主要應(yīng)用在 飼料粉碎 及農(nóng)作物秸稈 方面 。鋒利的楔形物造成的劈裂粉碎是一種介于彎折粉碎和剪切粉碎之間的作用。 圖 摩擦粉碎 剪切粉碎 3 剪切粉碎的主要表現(xiàn)形式是兩面構(gòu)件對(duì)物料形成剪應(yīng)力造成物料粉碎，剪切形成的基礎(chǔ)條件是兩個(gè)構(gòu)件同時(shí)對(duì)物料的作用且互為支承，如同剪刀的兩個(gè)刃口。 圖 沖擊粉碎 摩擦粉碎 摩擦粉碎的主要表現(xiàn)形式是粉碎工件對(duì)物料的磨削、碾磨，包括研磨介質(zhì)對(duì)物料的粉碎、齒板或齒圈對(duì)高速流動(dòng)物料的碾磨以及物料和物料之間的摩擦作用。 2 圖 擠壓粉碎 沖擊粉碎 沖擊粉碎 為 高 速運(yùn)動(dòng)的粉碎體對(duì)物料的沖擊和高速運(yùn)動(dòng)的物料向固定壁或靶的沖擊。 擠壓粉碎 擠壓粉碎是粉碎設(shè)備的工作部件對(duì)物料施加擠壓作用，作用較緩慢和均勻，物料的粉碎過程也較均勻。 經(jīng)過近代發(fā)展，不同程度的工藝處理過程可以得到不同的密度粉體，其根據(jù)粒度大小將粉碎過程分為 多個(gè)不同種類 ［ 1］ 。 1 第一章 緒論 研究背景及意義 21 世紀(jì)以來，我國(guó)科技水平不管發(fā)展，人民生活水平不斷提高，中國(guó)農(nóng)業(yè)也進(jìn)入新的發(fā)展階段。 焚燒秸稈問題 主要為解決其處理問題 ，秸稈可再生利用， 是一種具有多用途的可再生的生物資源， 可純?nèi)肆μ幚碣M(fèi)時(shí)費(fèi)力、 經(jīng)濟(jì)效率極低 得不償失，因此田間作業(yè)趨于機(jī)械化是一個(gè)必然的發(fā)展過程，本文主要介紹了秸稈粉碎機(jī)的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)方案、主要零件設(shè)計(jì)、參數(shù)及工作原理。如秸稈不及時(shí)處理，會(huì)影響小麥等秋播作物的播種。以上成為大規(guī)模焚燒秸稈屢禁不止的客觀原因。 關(guān)鍵詞 ： 粉碎機(jī) ；秸稈粉碎； 優(yōu)化設(shè)計(jì) ； II Abstract In recent years beause more use of modern fertilizers, the demands of straw posting in agriculture has decreased,straw processing has bee a big straw can not be treated in time,it will influence sowing of wheat and other autumn above bees reasons of largescale burning of straw. Straw burning will cause serious harm, such as: lead to traffic accidents, influence the road transport and aviation safety,cause fire,destroy the soil structure, decline the quality of farmland,produce large amounts of toxic and hazardous substances,threat to human and other anisms health. Therefore, the problem of burning straw must be solved urgently. To solve the problem of burning straw, the key point is the straw processing. Straw can be recycled, is a kind of multipurpose renewable biological resources. But manuel handling is timeconsuming and has low economic efficiency. So field operations with farm machinery is an certain process of article introduces the design ideas,design concept, the main ponents design,parameter and working principle of the straw shredder. Keywords: schredder。 隨著農(nóng)業(yè)的發(fā)展 ， 秸稈的處理問 題日漸尖銳，秸稈本身是一種天然的有機(jī)肥，但是農(nóng)民缺乏處理技術(shù)，使得處理秸稈成為一種性價(jià)比極低、成本極高的行為 ， 但是 不處理 又 會(huì)影響下一季農(nóng)作物播種 ， 同時(shí)秸稈的焚燒可以得到一種名叫草木灰的肥料，因此焚燒秸稈成為一種趨勢(shì)。當(dāng)今，粉碎程度并未形成統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，比較合理且一致認(rèn)同的劃分見表 1。 常多用于粗碎。沖擊作用頻度高，作用時(shí)間短，粉碎體與被粉碎物料的動(dòng)量交換非常迅速 。錘片式粉碎機(jī)齒爪式粉碎機(jī)和立軸式超微粉碎機(jī) 都 是利用摩擦來粉碎物料的。 具體 剪切 粉碎示意圖見圖 。一般材料的抗彎應(yīng)力低 于抗剪應(yīng)力，所以劈裂、 彎折是一種更為高效的有支承粉碎型式。 粉碎技術(shù)根據(jù)粉碎方式和粉碎手段的不同可分為鍘切式、錘片式、揉切式 、 爪齒式（齒爪 式 ）、 組合式粉碎技術(shù) ［ 2］ 。而物料 受錘片沖擊作用，在粉碎室內(nèi)形成圓周運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生環(huán)流層， 人們認(rèn)為類似 大顆粒 的 物料 會(huì)因?yàn)殡x心力 在外層，小顆粒物料 的離心力相對(duì)較小，故而在內(nèi)層。同時(shí)，因?yàn)槲锪系姆磸?fù)沖擊使得物料動(dòng)能不斷增加，導(dǎo)致升溫現(xiàn)象。 揉搓機(jī)主要由機(jī)架、喂入機(jī)構(gòu)、錘片轉(zhuǎn)子、變高度齒、刀片和風(fēng)機(jī)等部件機(jī)構(gòu)構(gòu)成。 6 圖 揉切 式粉碎機(jī) 爪齒式（齒爪式） 粉碎機(jī) 爪齒式（齒爪式）粉碎機(jī) 多為固定工作，主要工作方式為物料因自重及負(fù)壓被吸入粉碎室， 受離心力和 環(huán)流層影響 ， 由內(nèi)圈自 外圈 做圓周 運(yùn)動(dòng)，同時(shí)受到動(dòng) 齒爪 、定齒爪和篩片 三重作用 ，齒盤 的 旋轉(zhuǎn) 會(huì)產(chǎn)生一定離心 力 ， 離心力 將粉碎物通過篩孔從出料口 輸送 。 圖 組合 式粉碎機(jī) 7 粉碎機(jī)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 隨著農(nóng)村 經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 ，粉碎機(jī)的 技術(shù)的應(yīng)用 。 第二章 確定方案 研究?jī)?nèi)容、研究思路及主要設(shè)計(jì)指標(biāo) 主要 研究?jī)?nèi)容 研究秸稈的物理學(xué)特性。 4)粉碎機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，確定 錘片的排列。 設(shè)計(jì)出粉碎的機(jī)構(gòu)和合理布置各部分。 生產(chǎn)能力滿足要求。 粉碎機(jī) 的 類型 選擇 目前為止，在加工飼料類農(nóng)作物時(shí)錘片式粉碎機(jī)的效果最佳且應(yīng)用最廣，考慮到科學(xué)性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性以及節(jié)能方面選擇錘片式粉碎機(jī)最佳 ［ 4］ 。 早期圓形粉碎室 在 粉碎過程中，物料在錘片的打擊作用下， 會(huì)往篩板處擴(kuò)散分布，但是物料在以一定角度入射到篩板后，有反彈和摩擦兩種可能，大顆粒被反彈則會(huì)進(jìn)入環(huán)流層內(nèi)層，而大顆粒同時(shí)也可能在篩孔的摩擦作用下進(jìn)行表面粉碎成為細(xì)粉。 粉碎室的一般形 狀采用圓形，而物料進(jìn)入粉碎機(jī)的圓形粉碎室，受到錘片高速旋轉(zhuǎn)的作用后形成物料層，并作與錘片運(yùn)動(dòng)方向相同的圓周運(yùn)動(dòng)，環(huán)流層運(yùn)動(dòng)的速度為錘片速度的 70%左右，圓形粉碎室內(nèi)的環(huán)流層由于離心力的作用，使大顆粒在外而小顆粒在內(nèi)，既不利于排粉，又減少了粉碎受打擊的機(jī)會(huì)，是使大部分粉料不是立即受到正面打擊而破裂，而 受到偏心沖擊，而受偏心沖擊的物料，在沖擊點(diǎn)與物料重心之間產(chǎn)生一 旋轉(zhuǎn)力矩，該力矩只能使物料產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而不易破裂，造成能量很大浪費(fèi)。 圖 圓形粉碎室及形成物料環(huán)流 — 氣流層 水滴型粉碎室 美國(guó) Jacobson公司創(chuàng)新地將軸向進(jìn)料粉碎機(jī)的粉碎室形狀由圓形改為整水滴形，當(dāng)物料環(huán)流到達(dá)水滴型篩板上部時(shí)，由于離心力的作用，飛向水滴的上部側(cè)面，此時(shí)物料的流向剛好和篩面垂直，因而提高了物料的過篩能力?！八问椒鬯闄C(jī)”將傳統(tǒng)錘片粉碎機(jī)的齒板改為篩板，在促進(jìn)粗粉的過 篩上有一定效果，但是也造成了粉碎制品的粒度分布變寬，均勻度變差，粉料中的大型粗顆粒變多的問題。即將圓形篩片彎曲成 梯形的粉碎室， 但是考慮綜合性因素，暫時(shí)不適于大規(guī)模普及［ 6］ 。 11 表 2 最佳 錘片末端 線速度（ m/s） 物料 高粱 玉米 小麥 黑麥 大麥 燕麥 麩糠 燕麥殼 線速度 48 52 65 75 88 105 110 115 考慮到本文設(shè)計(jì)的粉碎機(jī)為中、小型號(hào) ， 其特點(diǎn)要求為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、占地面積小、工作操作簡(jiǎn)單、便于移動(dòng)等 ， 且能夠用于粉碎主要農(nóng)作物外 ， 同時(shí)兼顧粉碎大部分農(nóng)作物秸稈等飼料 ， 對(duì)飼料精度要求并不高 ， 故而粉碎程度為粗粉碎 （ 部分要求較高粉碎機(jī)可按要求設(shè)計(jì)為細(xì)粉碎 ）， 主要目的為得到粗飼料 ， 其切 碎長(zhǎng)度為 30～ 50mm。故本文設(shè)計(jì)運(yùn)行轉(zhuǎn)速12 合理。一般來說，粉碎室寬度越窄，效率越高。如果將較寬的粉碎室用隔板進(jìn)行有機(jī)分割，使得物料流限定于各個(gè)窄體粉碎室內(nèi)，這樣就改進(jìn)了寬體式粉碎機(jī)的軸向物料分布不均的問題 ［ 9］ 。 喂入口下邊緣和轉(zhuǎn)子中心連線與轉(zhuǎn)子水平線夾角 065?B 度 ，可保證 操作安全以及所需喂 入料不架空，不反料 。當(dāng)錘架高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，錘在離心力作用下向外甩開對(duì)物料進(jìn)行加工。其結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品先進(jìn)、應(yīng)用廣泛。 由于用于 主要用途為 板間連接，螺栓主要是受剪切 作用 力，故采用受剪螺栓連接。 V 帶類型的確定 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》 （以后簡(jiǎn)稱《機(jī)械手冊(cè)》）查表 87 可知工作情況系數(shù)為 ?AK ，故 kwPKP Aca ????? ，根據(jù) kwPca? 、 min/28900 rn ? 選用 A 型 V帶。 確定 大 帶輪基準(zhǔn)直徑 計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。 計(jì)算帶的根數(shù) 單根 V 帶的額定功率 由 dd1和 n,查《機(jī)械手冊(cè) 》表 8— 4a 得 kwP ? 根據(jù) n， ?i 和 A型帶，查《機(jī)械手冊(cè) 》表 8— 4b得 ?? 查《機(jī) 械手冊(cè) 》表 8— 5得 : ??K 表 8— 2 得 : ?LK . 所以 kwKKPPP Lr 9 )()( 00 ???????? ? 計(jì)算 V 帶的根數(shù) 根據(jù)公式： rcaPPZ? 可求得： 4 ??? rcaPPZ 故取 3根 。 裝左端軸承端蓋段和軸承段 B： mm25?Ⅱd ，按照《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》中表6— 1，因 mm25?Ⅱd ，選擇深溝球軸承代號(hào) 6205，其尺寸為 25?d 52?D 15?B 軸上零件的周向固定，均采用平鍵聯(lián)接，同時(shí)為了 保證軸的配合有良好對(duì)中性，采用 H7/K6，滾動(dòng)軸承與軸采用 H7/K6。 軸的扭矩強(qiáng)度條件 T? 由公式可知 : ? ?TTT d npWT ?? ???9 5 5 0 0 0 0 式中 T? —— 扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 Mpa； 20 T—— 軸所受的扭矩，單位為 N? mm TW —— 軸的抗扭截面系數(shù)，單位為 3mm N—— 軸的轉(zhuǎn)速，單位為 r/min p—— 軸的傳遞功率，單位為 kw d—— 計(jì)算截面處軸的直徑，單位為 mm ??T? —— 許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為 Mpa 這里考慮到開放式平帶的傳動(dòng)效率為 1，故 kwp 4? ， min/r2830?n ， d 取軸的最細(xì)