【正文】 圓孔并呈三角形分布。因此，本設計采用了長、寬、厚度為 mmmmmm 560250 ?? 的錘片。 考慮到經(jīng)濟性與實用性，本設計采用普通矩形錘片。具體形狀如圖 所示。 軸的扭矩強度條件 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—— 計算截面處軸的直徑，單位為 mm ??T? —— 許用扭轉(zhuǎn)切應力，單位為 Mpa 這里考慮到開放式平帶的傳動效率為 1，故 kwp 4? ， min/r2830?n ， d 取軸的最細處的直 徑 mmd 20? ， ??T? 按照《機械原理與方法》表 15— 3中選取， ? ? 40Mpa30 ～?T? 。 計算帶的根數(shù) 單根 V 帶的額定功率 由 dd1和 n,查《機械手冊 》表 8— 4a 得 kwP ? 根據(jù) n， ?i 和 A型帶，查《機械手冊 》表 8— 4b得 ?? 查《機 械手冊 》表 8— 5得 : ??K 表 8— 2 得 : ?LK . 所以 kwKKPPP Lr 9 )()( 00 ???????? ? 計算 V 帶的根數(shù) 根據(jù)公式： rcaPPZ? 可求得： 4 ??? rcaPPZ 故取 3根 。 V 帶類型的確定 由《機械設計手冊》 （以后簡稱《機械手冊》）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。其結(jié)構(gòu)合理、產(chǎn)品先進、應用廣泛。 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 。一般來說，粉碎室寬度越窄，效率越高。 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 考慮到本文設計的粉碎機為中、小型號 ， 其特點要求為結(jié)構(gòu)簡單、占地面積小、工作操作簡單、便于移動等 ， 且能夠用于粉碎主要農(nóng)作物外 ， 同時兼顧粉碎大部分農(nóng)作物秸稈等飼料 ， 對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可按要求設計為細粉碎 ）， 主要目的為得到粗飼料 ， 其切 碎長度為 30～ 50mm。“水滴式粉碎機”將傳統(tǒng)錘片粉碎機的齒板改為篩板，在促進粗粉的過 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。 粉碎室的一般形 狀采用圓形，而物料進入粉碎機的圓形粉碎室，受到錘片高速旋轉(zhuǎn)的作用后形成物料層，并作與錘片運動方向相同的圓周運動，環(huán)流層運動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會，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)運動而不易破裂，造成能量很大浪費。 粉碎機 的 類型 選擇 目前為止，在加工飼料類農(nóng)作物時錘片式粉碎機的效果最佳且應用最廣，考慮到科學性、經(jīng)濟性、實用性以及節(jié)能方面選擇錘片式粉碎機最佳 ［ 4］ 。 設計出粉碎的機構(gòu)和合理布置各部分。 第二章 確定方案 研究內(nèi)容、研究思路及主要設計指標 主要 研究內(nèi)容 研究秸稈的物理學特性。 6 圖 揉切 式粉碎機 爪齒式（齒爪式） 粉碎機 爪齒式（齒爪式）粉碎機 多為固定工作，主要工作方式為物料因自重及負壓被吸入粉碎室， 受離心力和 環(huán)流層影響 ， 由內(nèi)圈自 外圈 做圓周 運動，同時受到動 齒爪 、定齒爪和篩片 三重作用 ，齒盤 的 旋轉(zhuǎn) 會產(chǎn)生一定離心 力 ， 離心力 將粉碎物通過篩孔從出料口 輸送 。同時，因為物料的反復沖擊使得物料動能不斷增加，導致升溫現(xiàn)象。 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］ 。 具體 剪切 粉碎示意圖見圖 。沖擊作用頻度高，作用時間短，粉碎體與被粉碎物料的動量交換非常迅速 。當今，粉碎程度并未形成統(tǒng)一認識，比較合理且一致認同的劃分見表 1。 關(guān)鍵詞 ： 粉碎機 ；秸稈粉碎； 優(yōu)化設計 ； 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。如秸稈不及時處理，會影響小麥等秋播作物的播種。 1 第一章 緒論 研究背景及意義 21 世紀以來，我國科技水平不管發(fā)展，人民生活水平不斷提高，中國農(nóng)業(yè)也進入新的發(fā)展階段。 擠壓粉碎 擠壓粉碎是粉碎設備的工作部件對物料施加擠壓作用，作用較緩慢和均勻，物料的粉碎過程也較均勻。 圖 沖擊粉碎 摩擦粉碎 摩擦粉碎的主要表現(xiàn)形式是粉碎工件對物料的磨削、碾磨，包括研磨介質(zhì)對物料的粉碎、齒板或齒圈對高速流動物料的碾磨以及物料和物料之間的摩擦作用。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 鍘切式粉碎機 錘片式粉碎機 錘片式粉碎機的粉碎原理為 沖擊粉碎 ，在粉碎過程中由高速旋轉(zhuǎn)的活動錘片與固定圈的相對運動，使物料在粉碎室內(nèi)發(fā)生 高速 旋轉(zhuǎn)，對物料進行粉碎 。 5 圖 錘片 式粉碎機 揉切式 粉 碎機 揉切式粉碎包括揉搓機和揉碎機。 組合式式粉碎機如圖 所示。 3)選擇錘片，確定恰當?shù)木€速度。 的適應性較好，適合加工多種類型物料。 其 研究也表明，“環(huán)流層”內(nèi)的物料密度分布是內(nèi)松外緊，內(nèi)層的細粉較難穿越外層過篩，只有通過增大篩板面積的方法才可以提高出篩率 ［ 5］ 。早期 圓形粉碎室形成物料環(huán)流 — 氣流層如圖 。 篩片 物料環(huán)流 — 氣流層 轉(zhuǎn)盤 錘片 10 圖 水滴型粉碎室形狀 新型梯形粉碎室 劉文廣、劉偉峰通過對粉碎室形狀的分析與研究，設計出一種 新的 粉碎室，如圖 所示。 表 3 不同 型號粉碎機的合理轉(zhuǎn)速 粉碎機 型號 9FZ25 9FZ27 9FZ29 9FZ31 9FZ33 9FQ20 9FQ30 9FQ40 合理轉(zhuǎn)速（ r/min） 5400 5200 5000 4800 4500 4800 4500 4000 空載功率最大值（ kw） 配套動力范圍（ kw） ～ ～ ～ ～ ～ ～ ～ 轉(zhuǎn)速過高可通過公式判定： %30nn ?? 額定 本文設計為中、小型粉碎機，驗算校核并未超出合理轉(zhuǎn)速范圍。對于大型寬體式粉碎機來說，物料在進入粉碎機后的粉碎過程中，并不會均勻地分布于粉碎室全寬度，而是會發(fā)生偏移，一般來說，轉(zhuǎn)子兩端 靠近軸承處物料較多，中間物料較少，這樣會造成粉碎機的錘片、篩片磨損不均勻。錘架呈圓盤形，上面開有錘片銷軸安裝孔，錘片通過銷軸鉸接在錘架上。 螺栓的選擇 本文設計所用螺栓主要用于 連接支承 電動機 的鋼板與支架、支承粉碎機的鋼板與支架。 驗算帶速 驗算帶速 V， 按《機械手冊》式（ 8— 13）驗算帶的 速度 smndv d / 1 ??? ? 因為 smvsm /30/5 ?? ,故帶速選擇合理。 根據(jù)前面最小端直徑的確定和帶輪 設計的結(jié)果可知， mmd 20?Ⅰ實際， mmB 101? 。錘片磨損嚴重時會產(chǎn)生破碎，打壞主設備機體，不僅降低生產(chǎn)加工效率，而且嚴 重影響產(chǎn)品質(zhì)量 ［ 10］ 。（ b）（ c）（ d）為堆焊錘片，此種錘片利用堆焊技術(shù)， 可將優(yōu)質(zhì)合金材料如碳化鎢等堆焊在錘片兩端，進而大大提高了錘片使用壽命，但是其制作工藝較復雜，成本較高，適于特殊要求，不適合市場普遍使用。但錘片過少，沒有錘片達擊空間增加，打擊機會減少，也會使生產(chǎn)率下降。常見有四種錘片排列方式： Ⅰ 對稱排列、 Ⅱ 對稱交錯排、Ⅲ 列交錯排列、 Ⅳ 螺旋線排列，如圖 所示 。錘片式粉碎機的篩孔大小分四個等級細孔直徑 mm21～ 。 風機的風量 風機的風量 風Q 計算如下 ?m1000 sGQ ?風 式中 GS—— 輸送裝置 生產(chǎn)率（ T/h） m— 固氣比，本設計選定吸送式、低真空的輸送方式，所以可得： 1?m ? — 空氣比重， 3/ mkg?? 將參數(shù)數(shù)值代入公式有 hmGQ s / 110 00m10 00 3?? ??? ?風 所以風機 的流量為： hmQ /833 3?風 風機的 輸料管內(nèi)直徑 本文輸送風速選定為 m/s20?風V 輸料管內(nèi)直徑計算如下 風風 Vn36