【正文】 合成彎矩圖 ： 22 xzxy MMM ?? 水平彎矩圖 所以鑿片產(chǎn)生的離心力對軸的變形無影響，只受到轉(zhuǎn)筒的作用力，使其產(chǎn)生彎曲變形，軸除受彎矩外，還受扭曲變形。 在該設計中，軸的軸向固定采用軸肩 —— 軸端 擋圈的固定方法：軸肩結(jié)構(gòu)簡單，可以承受較大的軸向力，軸端擋圈常用于軸端零件的固定。故該機小帶輪制造為腹板式。在設計帶輪結(jié)構(gòu)時，應使帶輪易于制造，能避免因制造而產(chǎn)生過大的內(nèi)應力，重量要輕。它具有緩和載荷沖擊、運行平穩(wěn)、無噪音、中心距變化范圍較大、結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、使用安全等優(yōu)點。 選用GB5783—— 86。因此，在工作過程中 軸承同時受到軸向和徑向載荷 的作用 ，且軸承受到的軸向載荷較大，故選擇 圓錐滾子 軸承 中大錐度軸承 31300，其錐度為：α = 938427 ???? 。其中 Y系列（ IP44）電動機為全封閉的自扇冷式籠型三相異步電動機， 具有 防灰塵、鐵屑或其它雜務物侵入電動機內(nèi)部之特點 ,B級絕緣 ,工作環(huán)境不超過＋ 40℃ ,相對溫度不超過 95%,海拔高度不超過 1000m,額定電壓為 380V,頻率 50HZ,適用于無特殊要求的機械上，如農(nóng)業(yè)機械 。 粉碎機生產(chǎn)率 Q 的確定 由于粉碎機的功率都是生產(chǎn)出機器之后才能夠?qū)嶋H測量，現(xiàn)只有根據(jù)經(jīng)驗公式進行初步計算，由公式： 60/ 221 BDkkknrQ ???????? 其中 ： r —— 物料容重 秸桿容重 ?r n —— 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 min/1275rn ? k —— 物料形成環(huán)流成時的影響系數(shù) 取 ?k 貴 州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 17 頁 1k —— 進料不均勻的影響系數(shù) 取 ?k 2k —— 下料口對排料所產(chǎn)生的影響系數(shù) 取 ?k D —— 轉(zhuǎn)子直徑 mmD 420? B —— 粉碎室高度 mmB 430? 2 7 2 ?????????Q = (T/h) 配套功率 N 粉碎機的粉碎功率可以有經(jīng)驗公式求得： QCN 11 ? 其中： 1C —— 系數(shù) ， ）(1 ～C ? ， 取 101?C Q —— 生產(chǎn)率 ， hTQ /? kwN 5 0 5 0 ??? 所以 配套功率 kwN 4? 貴 州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 18 頁 第 5 章 標準件的選擇 電動機的選擇 根據(jù)粉碎機的工作條件及生產(chǎn)要求，在電動機能夠滿足使用要求的前提下，盡可能選用價格較低的電動機，以降低制造成本。 由式 BDNK ?? 可得： 22?K ，滿足要求。根據(jù)實際生產(chǎn)需要、轉(zhuǎn)子速 度和鑿片線速度，確定轉(zhuǎn)子直徑 為 mmD 420? 。 鑿片的末端線速度 V 目前，國內(nèi)粉碎秸桿的線速度一般為 sm～ /8565 ， 蘇聯(lián)的 度范圍是 sm～ /8565 ，但是常用的是 sm～ /3718 。該機采用螺栓將其上下端固定，力求安裝使用方便。 齒板 齒板選用耐磨性好的灰鑄鐵 HT200制造。電動機選用 Y系列立式電動機，固定在機架上。 圓筒 圓筒采用厚為 4 ㎜的 優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼 A3 鋼板制成，為空心圓柱體，在圓筒內(nèi)有加強肋板支撐，以保證其強度和剛度。 故鑿片采用對稱排列，按互差 90 度排列為四列，用螺釘緊固在圓筒上，該排列方式簡單，工作時轉(zhuǎn)子運行平穩(wěn)，物料無側(cè)移現(xiàn)象，鑿片磨損比較均勻，在使用 中最為廣泛。 現(xiàn)有資料表明，較適宜的工作密度：切向粉碎機為 ～ ，軸向粉碎機為 ～ 。為加強粉碎效果，鑿片為 U型，使得鑿片片數(shù)增加，并利于固定在圓筒上。根據(jù)粉碎的要求和切割功耗，同時考慮到刀片的 耐磨性，選用 方形刀片。本設計的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較高，故動刀數(shù)量確定為 2把，定刀數(shù)量為 2把。 由于切割的莖桿強度大，則 ? 小些，但是為了延長刀片 使用壽命， ? 可以取大些，所以取 ?15?? 。 動刀厚度為 mm～ 32 ， 取為 mm3 ，定刀厚度為 mm～ 63 ，取為 mm5 ，動定刀間隙mm～Z ?? ， 取 。 1? —— 定刀對物料的摩擦角，由實驗求的 ?321?? 2? —— 動刀對物料的摩擦角，由實驗求的 ?182 ?? ?5021 ??? ??? ⑵ 在切碎時要求產(chǎn)生滑切以降低功耗，而產(chǎn)生滑切角大于摩擦角，即??? ，一般動刀與物料的摩擦角 ?18?? ，在切割過程中，不同物料在刀刃參數(shù)和切割范圍一定的條件下 ， 在一定范圍內(nèi)增大滑切角可降低功耗。 動刀的結(jié)構(gòu) 形狀 根據(jù)粉碎物料特性，選用動刀片為折刃口刀片，刀片的折角約為 10186。應使刀片與垂直線成β角安裝， β一般取 3186。該設計 采 用滾刀式切碎器 ， 該類型切碎器具有結(jié)構(gòu)緊湊 、 切割質(zhì)量好 、 負載比較均勻的優(yōu)點。 截面形狀為矩形，采用螺釘與機體連接，出料斗選用厚為 3mm 的 A3 鋼板制造。時，物料無架空現(xiàn)象，粉碎莖桿飼料時其度電產(chǎn)量還略有提高，但是反料相當嚴重；根據(jù)實際現(xiàn)有資料和實際需要， 設計 進料斗與垂直線為 15186。 在傳統(tǒng)的設計中，喂料口傾角為 90186。 ③ 結(jié)構(gòu)簡單，操作維護方便，適合有于廣大農(nóng)村 使用 。 粉碎粒度的大小可以根據(jù)下料處的粒度調(diào)節(jié)板進行調(diào)節(jié)。 結(jié)構(gòu) 方案的確定 該機包括進料部分、切碎部分、粉碎部分、排料部分、傳動部分和機體 六部分。 貴 州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 5 頁 第 2 章 粉碎機的 結(jié)構(gòu) 形 式 設計 由于 牧草等農(nóng)作物秸桿類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， 其粉碎主要是在搓擦力和剪切力的共同作用下進行的 ，故在本設計中采用鑿片和齒板共同作用，對秸桿進行搓擦使其細碎 。 設計的指導思想 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 。 ④ 結(jié)構(gòu)簡單 、 操作方便 、 不需要較大的技術要求。 ②研究力度不夠 ： 我國的畜牧機械專業(yè)研究人員數(shù)量少，測試設備數(shù)量少，水平低，不能有效的揭示 整機或主要部件的主要參數(shù)對工作過程的影響，致使產(chǎn)品設計工作長期停留在 傳統(tǒng)的“類比法”的基礎上。目前 ， 國內(nèi)無具 貴 州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 3 頁 體的樣機 ， 是一種較新穎的產(chǎn)品 。雖然 ， 目前市場上已經(jīng)生產(chǎn)出幾種立式和臥式無篩粉碎機 ， 其中立式無篩粉碎機有 ： AMC 型無篩粉碎機、 ZPS型微粉碎機和國產(chǎn)立式粉碎機 ； 而臥式無篩粉碎機有 ： 日本生產(chǎn)的臥式多級微粉碎機、美國生產(chǎn)的臥式單級微粉碎機和臥式無篩雙轉(zhuǎn)子錘片粉碎機。開發(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 ， 草原禁牧工程的實施 ， 促使牛羊養(yǎng)殖方式的變革 ， 秸桿養(yǎng)畜將成為一個時期的發(fā)展方向 ， 而且對促進飼養(yǎng)業(yè)的牛羊發(fā)展 ，安置農(nóng)村剩余勞動力 、 豐富市場 肉品供應 、 增加農(nóng)民收入 、 減輕草地 壓力 、 促進農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán) 、 增加資金積累 、 促進經(jīng)濟發(fā)展都具有現(xiàn)實意義 。 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)展帶來的飼料供應緊張 ， 飼料資源缺乏 ； 另一方面是缺乏有效的開發(fā)利用 ， 造成大量飼料資源浪費 ， 制約了畜牧業(yè)的發(fā)展 。同時 ,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)的一個重要問題。 同時，在 2022 年，國家將繼續(xù)加大對購買農(nóng)機產(chǎn)品的補貼力度，而且隨著國家及地方政府對農(nóng)業(yè)各項優(yōu)惠政策的落實 ,農(nóng)民 收入將有所增加 ,負擔減輕 ,支出減少。 近年來 ， 在國家一系列惠農(nóng)政策的驅(qū)動下 ， 當前我國的農(nóng)業(yè)機械 工業(yè)正處在歷史上最好的發(fā)展時期 ， 總體形式看好 ， 已經(jīng)連續(xù)五年保持高速增長 ， 出現(xiàn)產(chǎn)銷兩旺的喜人態(tài)勢 。要加快農(nóng)業(yè)工程的發(fā)展 ， 就要加強農(nóng)業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整 ， 使農(nóng)業(yè)朝著機械化方向發(fā)展 ， 以提高勞動生產(chǎn)率 ， 降低生產(chǎn)成本 ， 減輕農(nóng)民的勞動強度 ,提高資源利用率。由于我國人均糧食占有量少 ， 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 源。 我國的各類農(nóng)作物秸桿資源巨大 ， 但是利用率不到百分之十 ， 造成 貴 州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 2 頁 了秸桿資源的嚴重浪費 ， 科學地開發(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)濟效益的關鍵。 至今 ， 畜牧業(yè)仍是我國生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié) ， 對牧草等農(nóng)作物秸桿的加工 機械 還處于空白階段 ， 當前大多數(shù)是使用傳統(tǒng)的粉碎機對其進行加工；而國外對秸桿的加工機械也只是處于初級階段。 本課題設計的立式無篩粉碎機是專門把牧草等農(nóng)作物秸桿粉碎的加工機械 ，該設計在設計思想 、 機體結(jié)構(gòu)和具體零件 等 方面都進行了創(chuàng)新。 存在問題 ①制造力量薄弱 ： 我國的畜牧機械行業(yè)在 1988年有定點廠僅 20 多個 ， 職工人數(shù)，固定資產(chǎn)，加工設備僅占農(nóng)業(yè)機械行業(yè)的 1%，雖然現(xiàn)在有所發(fā)展，但是其力量較其他國家等還是有較大的差距 。 ③ 配套動力合理 、 度電產(chǎn)量高 、 提高生產(chǎn)率 、 降低能耗。 ⑦ 機型結(jié)構(gòu)簡單 、 尺寸緊湊 、 體積小 、 占地少 、 成本低 、 以適合廣大農(nóng)戶生產(chǎn)。 ④ 大力提高設計水平，進行創(chuàng)新設計，且要以提高經(jīng)濟效益為中心 ，提高其市場競爭力。 根據(jù)秸桿類物料韌性大的特性 、 目前國內(nèi)外現(xiàn)有技術資料 、 粉碎機理和粉碎理論，確定該粉碎機為圓筒形立式無篩 秸桿 粉碎機。 通過鑿片的作用，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、剪切而逐漸細碎，直至 達到所需要的加工要求 。 ② 采用無篩的形式， 進 排料方便，提高了生產(chǎn)率，減少的篩片的使用，降低成本 。 貴 州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 7 頁 第 3 章 具體結(jié)構(gòu)的設計 進料部分 針對 物料 粉碎前后長度比大 的特性 和對現(xiàn)有資料進行分析 ， 粉碎機進料口的設計應具有防止秸桿等喂不進粉碎室和物料向喂入口飛濺等功能 。時，物料不反料，但是喂莖桿 飼料時有 一定程度的 架空現(xiàn)象 ；喂料口傾角為 30186。 排料部分 排 料裝置采用自重排料，出料口安裝在機體下側(cè)。 良好的切碎器應該是切割質(zhì)量高，即成品的切割面光滑整齊，耗用動力小，結(jié)構(gòu)緊湊，工作平穩(wěn)，安全可靠，便于磨刃， 刀片拆卸、安裝、 使用 和 維修方便 ，保證定刀與動刀有足夠小的間隙，以提高切碎質(zhì)量，在切割草料時應盡可能省力，負荷均勻，自動化程度高 。 該切碎器由厚為 4mm 的 A3 鋼板焊接為圓筒型，高度為 100mm， 其結(jié)構(gòu)形式如圖 ： 貴 州大學本科畢業(yè)論文（設計） 第 8 頁 圖 切碎器結(jié)構(gòu)圖 切碎器主要由定刀和動刀組成， 動刀和定刀結(jié)構(gòu)確定 如下： 動刀的安裝 動刀的運動軌跡為圓柱形 ，但是為了避免從喂入口送來的莖桿端部和刀片背部發(fā)生劇烈的摩擦，降低功耗。mmr 200min ? 所以 ， 取 ?3?? 。 由于在設計和選用刀片時應滿足下面三個要求： ⑴